Astm

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Kajian Pustaka

Aluminium merupakan salah satu material yang sangat banyak di pergunakan dalam

bidang teknik, namun sangat jarang dipergunakan dalam kondisi alumiium murni. Aluminium

yang dijumpai dalam bidang teknik kebanyakan dalam bentuk alloy dengan unsur penambah

utama seperti magnesium, iron, silicon, copper, mangan dan zincum (NADCA 1997). Komposisi

paduan pada pemilihan proses pengecoran dapat mempengaruhi struktur mikro dari aluminium

paduan. Sifat mekanis dan mampu mesin yang baik dapat di perbaiki (Brown, 1999). Aluminium

yang dipadukan dan di heat treatment akan meningkatkan kekerasan (Basuki 2005) Penambahan

magnesium pada aluminium akan menigkatkan kekerasan dan kekuatan tarik aluminium.

Pengecoran aluminium akan berakibat penurunan sikap mekanis (impak) dari logam,

yang terjadi akibat pada saat pengecoran aluminium dapat dieleminir dega megontrol

gas/oksigen dan variable pengecoran lainya seperti, temperature, laju pembekuan, laju

pendiginan ( Melo,M.L.N.M.,etl., 2005 ) yang dapat dilakukan dengan tersedianya dapur

peleburan yang memadai. Parameter pembekuan sangat dipengaruhi laju pendinginan, keadaan

temperature pada berbagai phasa berubah dengan peningkatan laju pendinginan, peningkatan laju

pedinginan secara signifika meingkatkan temperature pegintian aluminium.

( Dobrzanski, dkk, 2006 ).

2.2. Landasan Teori

2.2.1. Sejarah Pengecoran

Coran dibuat dari logam yang dicairkan, dituang kedalam cetakan, kemudian dibiarkan

mending membeku. Oleh karena itu sejarah pengecoran dimulai ketika orang mengetahui

bagaimana mencairkan logam dan bagaimana membuat cetakan. Hal ini terjadi kira-kira 4.000

sebelum masehi, sedangkan tahun yang lebih tepat tidak diketahui.

Pengecoran dilakukan pertama di mesopotamia kira-kira 3.000 tahun sebelum masehi,

teknik ini diteruskan ke asia tengah, india dan cina. Penerusan ke cina kira-kira 2.000 tahun

sebelum masehi, dan dalam cina kuno semasa Yin, yaitu kira-kira 1.500-1000 tahun sebelum

masehi. Pada masa itu tangki tangki besar yang halus buatannya dibuat dengan jalan pengecoran.

Universitas Sumatera Utara

Sementara itu teknik pengecoran Mesopotamia diteruskan juga ke eropa, dan dalam tahun

1.500-1.400 sebelum masehi, barang barang seperti mata bajak, pedang, mata tombak, perhiasan,

tangki dan perhiasan makam dibuat di Spanyol, Swiss, Jerman, Ustria, Norwegia, Denmark,

Swedia, Inggris dan Prancis. Teknik pengecoran di india dan cina diteruskan ke jepang dan asia

tenggara, sehingga di jepang banyak arca-arca budha dibuat antara tahun 600-800 sebelum

masehi.

Penggunaan besi dimulai dengan penempaan , sama halnya dengan tembaga. Orang

orang asiria dan mesir mempergunakan perkakas besi dalam tahun 2.800-2.700 sebelum masehi.

Kemudian, dicina dalam tahun 800-700 sebelum masehi, ditemukan cara membuat coran dari

besi kasar yang mempunyai titik cair rendah dan mengandung fosfor tinggi dengan

mempergunakan tanur beralas datar.

Teknik produksi ini kemudian diteruskan ke negara-negara disekitar laut tengah. Di

yunani, 600 tahun sebelum masehi, arca-arca raksasa Epaminondas atau Hercules. Berbagi

senjata, dan perkakas dibuat dengan jalan pengecoran. Di india di jaman itu, pengecoran besi

kasar dilakukan dan diekspor ke mesir dan eropa. Walaupun demikian baru pada abad ke 14

pengecoran besi kasar dilakukan secara besar besaran, yaitu ketika jerman dan

italiameningkatkan tanur beralas datar yang primitip itu menjadi tanur tiap berbentuk silinder,

dimana pencairan dilakukan dengan jalan meletakkan biji besi dan arang batu berselang seling.

Produk-produk yang dihasilkan pada waktu itu ialah: meriam, peluru, tungku, pipa dan lain lain.

Cara pengecoran pada waktu itu adalah menuangkan secara langsung logam cairyang didapat

dari bijih besi, kedalam cetakan,

Coran dibuat dari logam yang dicairkan, dituang kedalam cetakan, kemudian dibiarkan

mendingin dan membeku. Oleh karena itu sejarah pengecoran dimulai ketika orang mengetahui

bagaimana mencairkan logam dan bagaimana membuat cetakan. Hal ini terjadi karena kira-kira

tahun 4.000 sebelum masehi, sedangkan tahun yang lebih tepat tidak diketahui orang.

Awal penggunaan logam oleh manusia adalah ketika orang membuat perhiasan dari emas

atau perak tempaan , dan kemudian membuat senjata atau mata bajak dengan menempa tembaga,

hal itu dimungkinkan karena logam logam ini terdapat dialam dalam keadaan murni, sehingga

dengan mudah orang dapat menempanya.

Kemudian secara kebetulan orang menemukan tembaga mencair, selanjutnya mengetahui

cara untuk menuang logam cair kedalam cetakan, dengan demikian untuk pertama kalinya orang


dapat membuat coran yang berbentuk rumit, contohnya perabot rumah, perhiasan dan hiasan

makam. Coran tersebut dibuat dari perunggu yaitu suatu paduan tembaga, timah dan timbal yang

titik cairnya lebih rendah dari titik titik cair tembaga.

2.2.2 Pengetahuan Pengecoran

Pengecoran logam adalah proses pembuatan benda dengan mencairkan logam dan

menuangkan ke dalam rongga cetakan. Proses ini dapat digunakan untuk membuat benda-benda

dengan bentuk rumit. Benda berlubang yang sangat besar yang sangat sulit atau sangat mahal

jika dibuat dengan metode lain, dapat diproduksi masal secara ekonomis menggunakan teknik

pengecoran yang tepat.

Pengecoran logam dapat dilakukan untuk bermacam-macam logam seperti, besi, baja

paduan tembaga (perunggu, kuningan, perunggu aluminium dan lain sebagainya), paduan ringan

(paduan aluminium, paduan magnesium, dan sebagainya), serta paduan lain, semisal paduan

seng, monel (paduan nikel dengan sedikit tembaga), hasteloy (paduan yang mengandung

molibdenum, khrom, dan silikon), dan sebagainya.

Pengecoran logam merupakan salah satu ilmu pengetahuan tertua yang dipelajari oleh

manusia. Ilmu pengecoran logam terus berkembang dengan pesat. Berbagai macam metode

pengecoran logam telah ditemukan dan terus disempurnakan, diantaranya adalah sentrifugal

casting, investment casting, dan sand casting serta masih banyak metode-metode lainnya.

Pengecoran adalah membuat komponen dengan cara menuangkan bahan yang dicairkan kedalam

cetakan. Bahan disini dapat berupa metal maupun non metal. Untuk mencairkan bahan

diperlukan furnace (dapur kupola). Furnace adalah sebuah dapur atau tempat yang dilengkapi

dengan heater (pemanas). Bahan padat dicairkan sampai suhu titik cair dan dapat ditambahkan

campuran bahan seperti chroum, silikon, titanium, magnesium, dan aluminium.

Aplikasi dari proses pengecoran sangat banyak salah satunya dapat ditemukan dalam

pembuatan komponen permesinan. Proses pengecoran dilakukan melalui beberapa tahap mulai

dari pembuatan cetakan, persiapan dan peleburan logam, penuangan logam cair kedalam cetakan

pembersihan coran dan proses daur ulang pasir cetakan. Hasil pengecoran disebut dengan coran

atau benda cor. Proses pengecoran bisa dibedakan atas 2 yaitu proses pengecoran dan proses

percetakan. Proses pengecoran tidak menggunakan tekanan sewaktu mengisi rongga cetakan

sedangkan proses percetakan adalah logam cair ditekan agar mengisi rongga-rongga cetakan.

cetakan untuk kedua proses ini berbeda dimana proses pengecoran cetakan biasanya dibuat dari


pasir sedangkan proses percetakan cetakan dibuat dari logam. Proses pengecoran ada dua macam

yang disebut sand casting dan die casting adapun perbedaannya adalah sebagai berikut:

1. Sand Casting

Adalah proses penuangan logam cair dengan gaya gravitasi atau gaya lain ke dalam suatu

cetakan, kemudian dibiarkan membeku, sehingga terbentuk logam padat sesuai dengan bentuk

cetakannya. adapun keuntungan dan kerugian sand casting sebagai berikut.

Keuntungannya:

a) Dapat mencetak bentuk kompleks, baik bentuk bagian luar maupun bentuk bagian dalam

b) Beberapa proses dapat membuat bagian (part) dalam bentuk jaringan;

c) Dapat mencetak produk yang sangat besar, lebih berat

d) Dapat digunakan untuk berbagai rmacam logam.

e) Beberapa metode pencetakan sangat sesuai untuk keperluan produksi massal.

Kerugiannya:

Setiap metode pengecoran memiliki kelemahan sendiri sendiri, tetapi secara umum dapat

disebutkan sebagai berikut.

Keterbatasan sifat mekanik antara lain:

a) Sering terjadi porositas.

b) Dimensi benda cetak kurang akurat.

c) Permukaan benda cetak kurang halus.

d) pada saat penuangan logam panas.

e) Masalah lingkungan. 1.1 Contoh produk coran:

a. Perhiasan, c. Blok mesin b. Patung, d. Pipa, dan lain-lain

1.2 Proses pengecoran:

- Pembuatan cetakan.

- Persiapan dan peleburan logam.

- Penuangan logam cair ke dalam cetakan:

a. Untuk cetakan terbuka (lihat gambar 2.2.a) logam cair hanya dituang hingga

memenuhi rongga yang terbuka.


b. Untuk cetakan tertutup (lihat gambar 2.2.b) logam cair dituang hingga memenuhi

sistem saluran masuk.

- Setelah dingin benda cor dilepaskan dari cetakannya;

- Untuk beberapa metode pengecoran diperlukan proses pengerjaan Lanjut.

a. Memotong logam yang berlebihan,

b. Membersihkan permukaan,

c. Memeriksa produk cor,

d. Memperbaiki sifat mekanik dengan perlakuan panas (heat treatment)

e. Menyesuaikan ukuran dengan proses pemesinan

Gambar 2.1. Jenis bentuk cetakan (a) cetakan terbuka, b (cetakan tertutup)

2. Die Casting

Die-casting adalah suatu proses pengecoran dengan menginjeksi logam cair kedalam

cetakan kemudian mempertahankan pemberian tekanan selama pembekuan proses ini

berlangsung dalam ruang tertutup. Die casting menggantikan cetakan pasir non-permanen atau

cetakan keramik dengan Die yang dapat menghasilkan ribuan part sebelum diganti.

Die-casting kadang disebut Pressure die casting merupakan proses pengecoran

bertekanan tinggi (0.7MPa – 700 Mpa) menggunakan piston untuk menyuntikkan logam cair ke

dalam die. Untuk menaikan kecepatan proses pembekuan, maka die-set didinginkan dengan air.

Keuntungan:

Die Casting memiliki keuntungan dan kerugian yang dapat dilihat sebagai berikut:

a) Dapat membuat benda berdinding tipis dan berukuran presisi

b) Kualitas permukaan yang baik


c) Ukuran yang berlebihan dapat dihindarkan

d) Waktu proses yang sangat singkat

e) Menghasilkan kecepatan alir yang tinggi

Kerugian:

a) Biaya operasional lebih tinggi

b) Harga mesin lebih mahal

c) Material yang terbuang lebih banyak karena adanya biscuit dan dengan demikian akan

lebih banyak material kelas dua L,[(return material)

2.1. Contoh produk cor: a) Pelak, e) Baut

b) Patung, f) Pipa

c) Blok mesin, g) Mur

d) Rangka mesin, h) Pompa, dan lain-lainnya.

2.2. Proses Pengecoran

Gambar 2.2 Proses Die Casting

Proses die casting sebagai berikut:

a. Logam cair diambil dari dapur menggunakan ladel, kemudian dituang ke shot tube,

b. Piston mendorong logam cair hingga mengisi rongga cetakan.

c. Tekanan dipertahankan selama pembekuan .


d. Cetakan dibuka

e. Piston mendorong produk cor keluar cetakan.

2.3 Chamber (wadah panas):

a. Logam cair ditekan ke dalam die-cavity melalui gooseneck dan nosel

b. Pressure : rata-rata 15 Mpa (5000psi)

c. Cylcle time 200-300 shots/jam

d. Digunakan untuk low melting point alloyzinc: magnesium, tin dan lead 2.2.3. Pembuatan Coran

Untuk membuat coran, harus dilakukan beberapa proses seperti pencairan, pembuatan

cetakan, penuangan, pembongkaran dan pembersihan coran. Untuk mencairka logam bermacam

macam dapur yang dipakai. Umumnya kupola (dapur induksi frekwensi rendah) dipergunakan

untuk besi cor, dapur busur listrik (dapur induksi frekwensi tinggi) digunakan untuk baja tuang

dan dapur krus untuk paduan tembaga atau coran paduan ringan, karena dapur ini dapat

memberikan logam cair yang baik dan sangta ekonomis untuk logam logam tersebut.

Cetakan biasanya dibuat dengan cara memadatkan pasir. Pasir yang yang dipakai adalah

pasir alam atau pasir buatan yang mengandung tanah lempung. Biasanya dicampurkan pengikat

khusus seperti air-kaca, semen, resin furan resin fenol (minyak pengering) dan bentonit karena

penggunaan zat-zat tersebut memperkuat cetakan atau mempermudah pembuatan cetakan.

Selaian dari cetakan pasir, dapat juga dipergunakan cetakan logam. Pada penuangan, logam cair

akan mengalir melalui pintu cetakan, maka bentuk pintu cetakan harus dibuat sedemikian rupa

sehingga tidak mengganggu aliran logam cair. Pada umumnya logam cair dituangkan dengan

pengaruh gaya berat, walaupun dapat juga dipergunakan tekanan pada logam cair selama atau

setelah penuangan. Pengecoran cetak adalah suatu cara pengecoran dimana logam cair ditekan

kedalam cetakan logam dengan tekanan tinggi.

Pengecoran tekanan rendah adalah suatu cara pengecoran dimana diberikan tekanan yang

sedikit lebih tinggi dari tekanan atmosfir pada permukaan logam dalam dapur, tekanan ini

mengakibatkan mengalirnya logam cair keatas melalui pipa kedalam cetakan. Pengecoran

sntrifugal adalah suatu cara pengecoran dimana cetakan diputar dan logam cair dituangkan ke

dalamnya, sehingga logam cair tertekan oleh gaya sentrifugal dan kemudian membeku. Coran

berbentuk pipa dibuat dengan jalan tersebut. Setelah penuangan , coran dikeluarkan dari cetakan


dan dibersihkan, bagian bagian yang tidak perlu dibuang dari coran. Kemudian dilakukan

pemeriksaan dengan penglihatan terhadap rupa, kerusakan, dan dilakukan pemeriksaan dimensi.

2.2.4 Sifat Coran Al-Mg

Keberadaan magnesium hingga 15,35% dapat menurunkan titik lebur logam paduan yang

cukup drastis, dari 660 oC hingga 450 oC. Namun, hal ini tidak menjadikan aluminium paduan

dapat ditempa menggunakan panas dengan mudah karena korosi akan terjadi pada suhu di atas

600 oC. Keberadaan magnesium juga menjadikan logam paduan dapat bekerja dengan baik pada

temperatur yang sangat rendah, di mana kebanyakan logam akan mengalami failure pada

temperatur tersebut.

2.3. Sejarah Aluminium

Aluminium pertama kali ditemuka oleh Sir Humphrey Davy pada tahun 1809 sebagai

suatu unsurda pertama kali direduksi sebagai logam oleh H. C Oersted pada tahun 1825. Secara

idustri tahun 1886. Paul heroul di Prancis dan C.M.Hall di Amerika Serikat secara terpisah telah

memperoleh logam aluminium daro alumina dengan cara elektrolisa dari garam yag berfusi.

Penggunaa aluminium sebagai logam tiap tahunnnya adalah pada urutan yag kedua setelah baja

dan besi yang tertinngi diantara logam non ferro. Aluminium merupakan logam ringan

mempunyai ketahanan korosi yang baik dan hantaran listrik yang baik.

Aluminium diambil dari bahasa Latin: alumen, alum. Orang-orang Yunani dan Romawi

kuno menggunakan alum sebagai cairan penutup pori-pori dan bahan penajam proses pewarnaan.

Pada tahun 1787, Lavoisier menebak bahwa unsur ini adalah Oksida logam yang belum

ditemukan. Pada tahun 1761, de Morveau mengajukan nama alumine untuk basa alum. Pada

tahun 1827, Wohler disebut sebagai ilmuwan yang berhasil mengisolasi logam ini. Pada tahun

1807, Davy memberikan proposal untuk menamakan logam ini Aluminum, walau pada akhirnya

setuju untuk menggantinya dengan Aluminium. Nama yang terakhir ini sama dengan nama

banyak unsur lainnya yang berakhir dengan “ium”.

2.3.1. Pengertian Aluminium


Aluminium adalah salah satu diantara logam ringan yang saat ini kita kenal. Merupakan

konduktor panas yang baik dan kuat. Dapat dicor menjadi bermacam macam bentuk dan

mempunyai sifat tahan korosi. Jenis Aluminium dibedakan berdasarkan kemurnian atau

persentase aluminium murni dalam komposisi kimia materialnya. Pengelompokan ini diatur oleh

Aluminium Association. 2.3.2. Sifat-Sifat Aluminium

Semua sifat-sifat dasar aluminium, tentu saja, dipengaruhi oleh efek dari berbagai elemen

aluminium paduan. Unsur-unsur paduan utama dalam pengecoran aluminium paduan dasar

adalah tembaga, silikon, magnesium, seng, kromium, mangan, timah dan titanium.

Aluminium dasar paduan mungkin secara umum akan ditandai sebagai sistem eutektik,

mengandung bahan intermetalik atau unsur-unsur sebagai fase berlebih.

Aluminium telah menjadi salah satu logam industri yang paling luas penggunaannya di

dunia. Aluminium banyak digunakan di dalam semua sektor utama industri seperti angkutan,

konstruksi, listrik, peti kemas dan kemasan, alat rumah tangga serta peralatan mekanis. Adapun

sifat-sifat aluminium antara lain sebagai berikut:

1. Ringan.

2. Tahan terhadap korosi.

3. Kuat.

4. Mudah dibentuk.

5. Konduktor listrik.

6. Konduktor panas.

7. Memantulkan sinar dan panas.

8. Non magnetik.

9. Tidak beracun.

10. Memiliki ketangguhan yang baik.

11. Dapat diproses ulang.

12. Menarik. 2.3.3 Paduan Aluminium

Proses pengecoran aluminium batangan dapat dilakuakan dengan peleburan dan

selanjutnya dicetak kebentuk yang kita inginkan. Tapi aluminium murni memiliki sifat coran


mekanis yang jelek, maka dipergunakan aluminium alloy untuk memperbaiki sifat tersebut,

untuk memperbaiki sifat mekanis yang jelek itu maka dibutuhkann padua aluminium seperti

Magnesium, tembaga, mangan, nikel, silicon dan sebagainya.

Perlakuan panas pada aluminium paduan dilakukan dengan memanaskan sampai terjadi

fase tunggal kemudian ditahan beberapa saat dan diteruskan dengan pendinginan cepat hingga

tidak sempat berubah ke fase lain. Jika bahan tadi dibiarkan untuk jangka waktu tertentu maka

terjadilah proses penuaan (aging). Perubahan akan terjadi berupa presipitasi (pengendapan) fase

kedua yang dimulai dengan proses nukleasi dan timbulnya klaster atom yang menjadi awal dari

presipitat. Presipitat ini dapat meningkatkan kekuatan dan kekerasannya. Proses ini merupakan

proses age hardening yang disebut natural aging. Jika setelah dilakukan pendinginan cepat

kemudian dipanaskan lagi hingga di bawah temperatur solvus (solvus line) kemudian ditahan

dalam jangka waktu yang lama dan dilanjutkan dengan pendinginan lambat di udara disebut

proses penuaan buatan (artificial aging). 2.3.4 Klasifikasi Aluminium

Standarisasi aluminium digunakan untuk menggolongkan logam aluminium paduan

berdasarkan komposisi kimia, penetapan standarisasi logam aluminium menurut American

Society for Materials (ASTM) mempergunakan angka dalam menetapkan penggolongan

aluminium paduan.

Adapun cara–cara yang ditentukan ASTM dalam menetapkan penggolongan aluminium paduan

sebagai berikut :

1. Aluminium murni (kandungan aluminium sebesar 99%) 1xxx

2. Copper 2xxx

3. Manganase 3xxx

4. Silicon 4xxx

5. Magnesium 5xxx

6. Magnesium dan silicon 6xxx

7. Zincum 7xxx

8. Elemen – elemen yang lain 8xxx

Keterangan kode:


1. Angka pertama menunjukkan jenis – jenis unsur paduan yang terdapat pada logam

aluminium.

2. Angka kedua menunjukkan sifat khusus misalnya : angka kedua menunjukkan bilangan nol

(0) maka tidak memerlukan perhatian khusus dan jika angka kedua menunjukkan angka satu

(1) sampai dengan sembilan (9) memerlukan perhatian khusus.

3. Dua angka terakhir tidak mempunyai pengertian, tetapi hanya menunjukkan modifikasi

dari paduan dalam perdagangan.

Contoh pembacaan:

1. ASTM 2017 artinya Adalah paduan aluminium – cupper tanpa perhatian khusus dan

mengalami modifikasi dari paduan Al – Cu

2. ASTM 2117 artinya Adalah paduan aluminium – magnesium tanpa perhatian khusus dan

mengalami modifikasi dari paduan Al - Mg

3. ASTM 5056 artinya Adalah paduan aluminium – magnesium dengan perhatian khusus dan

mengalami modifikasi dari paduan Al – Mg

4. ASTM 1030 artinya Adalah aluminium murni tanpa perhatian khusus, dengan kadar

aluminium sebesar 99,30%

5. ASTM 1130 artinya Adalah aluminium murni dengan perhatian khusus dengan kadar

aluminium sebesar 99,30%

6. ASTM 1230 artinya Adalah aluminium murni dengan perhatian khusus dengan kadar

aluminium sebesar 99,30

Perlu diperhatikan bahwa pengkodean aluminium untuk keperluan penempaan seperti di

ats tidak berdasarkan pada komposisi paduannya, tetapi berdasarkan pada sistem pengkodean

terdahulu, yaitu sistem Alcoa yang menggunakan urutan 1 sampai 79 dengan akhiran S, sehingga

dua digit dibelakang setiap kode pada pengkodean di atas diberi angka sesuai urutan Alcoa

terdahulu. Pengecualian ada pada paduan magnesium dan lithium. Pengkodean untuk aluminium

cor berdasarkan Aluminium Association adalah sebagai berikut:

1. Seri 1xx.x adalah aluminium dengan kandungan minimal 99% aluminium

2. Seri 2xx.x adalah paduan dengan tembaga

3. Seri 3xx.x adalah paduan dengan silikon, tembaga, dan magnesium

4. Seri 4xx.x adalah paduan dengan silikon


5. Seri 5xx.x adalah paduan dengan magnesium

6. Seri 7xx.x adalah paduan dengan seng

7. Seri 8xx.x adalah paduan dengan lithium

Perlu diperhatikan bahwa pada digit kedua dan ketiga menunjukkan persentase

aluminiumnya, sedangkan digit terakhir setelah titik adalah keterangan apakah aluminium dicor

setelah dilakukan pelelehan pada produk aslinya.

2.3.5 Paduan logam aluminium

Paduan aluminium merupakan material utama yang saat ini digunakan dibanyak industri.

Aluminium dipilih karena memiliki sifat ringan dan kekuatannya dapat dibentuk dengan cara

dipadu dengan unsur lain. Permasalahan yang dihadapi adalah pemilihan jenis unsur apa yang

akan dipadu dengan aluminium untuk mendapatkan karakteristik material yang dibutuhkan.

Paduan logam ringan yang mempunyai kekuatan tinggi terhadap korosi. Dan merupakan

konduktor listrik yang sangat baik. Paduan aluminium dapat diklasifikasikan dalam tiga bagian

yaitu:

1. berdasarkan pembuatan, klasifikasi paduan cor dan paduan tempa.

2. berdasarkan perlakuan panas

3. Berdasarkan unsur-unsur paduan

Berdasarkan klasifikasinya aluminium dibagi dalam tujuh jenis yaitu,

1. Jenis Al-murni (1000)

Jenis Al-murni ini adalah aluminium dengan kemurnian antara 99% s/d 99,9%,

aluminium dari seri ini disamping sifatnya baik dan tahan karat,

2. Jenis Al-Cu (2000)

Adalah jenis yang dapat diperlaku panaskan, dengan melalui pengelasan endap atau

penyempuhan sifat mekanik. Paduan ini dapat menyamai sifat-sifat dari bajak lunak, tetapi

dayan tahan korosinya rendah bila dibandingkan dengan jenis paduan lainnya.

3. Jenis Al-Mn (3000)

Adalah jenis yang tidak diperlaku panaskan sehingga penaikan kekuatannya hanya dapat

diusahakan melalui pengerjaan dingin dalam proses pembuatannya dari segi kekuatan jenis

paduan aini lebih unggul dari pada jenis Aluminium murni.


4. Jenis Al-Si (4000)

Adalah jenis yang tidak termasuk diperlaku panaskan. Jenis ini dalam keadaan cair

mempunyai sifat mampu alir yang baik dan dalam proses pembekuannya hampir tidak terjadi

retak.

5. Jenis Al-Mg (5000)

Adalah jenis paduan yang tidak dapat diperlaku panaskan. Tetapi mempunyai sifat yang

baik dalam daya tahan korosi.

6. Jenis Al-Mg-Si (6000)

Adalah jenis yang termasuk diperlaku panaskan dan mempunyai sifat mampu potong

dan daya tahan korosi yang sangat tinggi.

7. Jenis Al-Zn (7000)

Adalah jenis yang dapat diperlaku panaskan dan daya tahan korosi yang kurang

menguntungkan.

2.4 Magnesium

2.4.1 Sejarah Magnesium

Senyawa-senyawa magnesium telah lama diketahui. Black telah mengenal magnesium

sebagai elemen di tahun 1755. Davy berhasil mengisolasikannya di tahun 1808 dan Busy

mempersiapkannya dalam bentuk yang koheren di tahun 1831. Magnesium merupakan elemen

terbanyak kedelepan di kerak bumi.Ia tidak muncul tersendiri, tapi selalu ditemukan dalam

jumlah deposit yang banyak dalam bentuk magnesite, dolomite dan mineral-mineral

lainnya.Logam ini sekarang dihasilkan di AS dengan mengelektrolisis magnesium klorida yang

terfusi dari air asin, sumur, dan air laut.

2.4.2 Pengertian Magnesium

Magnesium adalah unsur kimia dengan nomor atom 12 dan massa atom 24,305. Mg

adalah unsur logam, berwarna putih dengan titik lebur 651° C dan titik didih 1.107° C.

ditemukan pada tahun 1808 oleh H. Davy.

Logam ini adalah yang paling ringan diantara logam komersial yang ada tetapi Relatif

lemah. Sifatnya sangat mudah dicor dan di-mesin tetapi lebih getas dari pada aluminium. Selain

itu logam ini juga mempunyai ketahanan korosi yang cukup baik, paling aktif dalam skala

galvanis, dan sangat mudak terbakar.


2.4.3 Berbagai Sifat Material Magnesium

Magnesium merupakan logam yang ringan, putih keperak-perakan dan cukup kuat. Ia

mudah ternoda di udara dan magnesium yang terbelah-belah secara halus dapat dengan mudah

terbakar di udara dan mengeluarkan lidah api putih yang menakjubkan.

Magnesium digunakan di fotografi, flares, pyrotechnics, termasuk incendiary bombs.

Magnesium sepertiga lebih ringan dibanding aluminium dan dalam campuran logam digunakan

sebagai bahan konstruksi pesawat dan missile. Logam ini memperbaiki karakter mekanik

fabrikasi dan las aluminium ketika digunakan sebagai alloying agent. Magnesium digunakan

dalam memproduksi grafit dalam cast iron, dan digunakan sebagai bahan tambahan conventional

propellants. Magnesium juga digunakan sebagai agen pereduksi dalam produksi uranium murni

dan logam-logam lain dari garam-garamnya. Hidroksida (milk of magnesia), klorida, sulfat

(Epsom salts) dan sitrat digunakan dalam kedokteran. Magnesite digunakan untuk refractory,

sebagai batu bata dan lapisan di tungku-tungku pemanas.

2.5 Titik Berat ( Pusat Massa )

Statika adalah ilmu kesetimbangan yang menyelidiki syarat-syarat gaya yang bekerja

pada sebuah benda/titik materi agar benda/titik materi tersebut setimbang. Pusat massa dan titik

berat suatu benda memiliki pengertian yang sama, yaitu suatu titik tempat berpusatnya

massa/berat dari benda tersebut. Perbedaannya adalah letak pusat massa suatu benda tidak

dipengaruhi oleh medan gravitasi, sehingga letaknya tidak selalu berhimpit dengan letak titik

beratnya.

1. Pusat massa

Koordinat pusat massa dari benda-benda diskrit, dengan massa masing-masing M1,

M2,....... , Mi ; yang terletak pada koordinat (x1,y1), (x2,y2),........, (xi,yi) adalah:


X = ( Mi . Xi)/(Mi)

Y = ( Mi . Yi)/(Mi)

2. Titik berat

Koordinat titik berat suatu sistem benda dengan berat masing-masing W1, W2,........., Wi ;

yang terletak pada koordinat (x1,y1), (x2,y2), ............, (xi,yi) adalah:

X = ( Wi . Xi)/(Wi)

Y = ( Wi . Yi)/(Wi)

3.5.1 Letak / Posisi Titik Berat

1. Terletak pada perpotongan diagonal ruang untuk benda homogen berbentuk teratur.

2. Terletak pada perpotongan kedua garis vertikal untuk benda sembarang.

3. Bisa terletak di dalam atau diluar bendanya tergantung pada homogenitas dan bentuknya.

3.5.2 Rumus Untuk Mengetahui Titik Berat Sebuah Benda

Nama Letak Titik Berat Keterangan

Garis lurus yo = 1/2 AB z = di tengah-tengah AB

Busur lingkaran

yo = AB/AB . R

AB = tali busur

AB = busur AB

R = jari-jari lingkaran

Busur setengah

lingkaran yo = 2.R/p R = jari-jari lingkaran

Juring lingkaran Y= AB/AB.2/3.R

A = tali busur

AB = busurAB

R = jari-jari lingkaran

Setengah lingkaran yo = 4.R/3 R = jari-jari lingkaran


Selimut setengah

bola yo = 1/2 R R = jari-jari lingkaran

Selimut limas yo = 1/3 t t = tinggi limas

Selimut kerucut yo = 1/3 t t = tinggi kerucut

Setengah bola yo = 3/8 R R = jari-jari bola

Limas yo = 1/4 t t = tinggi limas

Kerucut yo = 1/4 t t = tinggi kerucut

Dalam menyelesaikan persoalan titik berat benda, terlebih dahulu bendanya dibagi-bagi

sesuai dengan bentuk benda khusus yang sudah diketahui letak titik beratnya, kemudian baru

diselesaikan dengan rumusan yang ada.

2.6 Shape Factor

Faktor bentuk yang digunakan dalam aliran lapisan batas untuk menentukan sifat aliran.

di mana H adalah faktor bentuk, adalah ketebalan perpindahan dan θ adalah ketebalan

momentum. Semakin tinggi nilai H, semakin kuat gradien tekanan merugikan. Sebuah gradien

tekanan merugikan tinggi dapat sangat mengurangi jumlah Bilangan Reynolds di mana transisi

ke dalam turbulensi dapat terjadi.

Secara konvensional, H = 2.59 (Blasius lapisan batas) khas dari aliran laminar, sedangkan H =

1,3-1,4 khas dari aliran turbulen.

Ketebalan lapisan batas, δ, adalah jarak di boundary layer dari dinding ke titik di mana kecepatan

aliran telah dasarnya mencapai kecepatan 'aliran bebas',. Jarak ini didefinisikan normal dinding,

dan titik di mana kecepatan aliran pada dasarnya bahwa aliran bebas lazim didefinisikan sebagai

titik di mana:

Untuk lapisan batas laminar atas piring datar, solusi Blasius memberikan:


Untuk lapisan batas turbulen atas piring datar, ketebalan lapisan batas diberikan oleh

δ adalah ketebalan keseluruhan (atau tinggi) dari lapisan batas = bilangan Reynold

= massa jenis

= freestream velocity

= batas bawah dari boundary layar.

= dynamic viscosity

Ketebalan kecepatan juga dapat disebut sebagai rasio Soole, meskipun gradien ketebalan

lebih dari jarak akan merugikan sebanding dengan yang ketebalan kecepatan

boundary layer adalah lapisan cairan di sekitar langsung dari permukaan loncat di mana efek dari

viskositas yang signifikan . Dalam atmosfer bumi , lapisan batas planet adalah lapisan udara

dekat tanah yang terkena panas diurnal , kelembaban atau mentransfer momentum ke atau dari

permukaan . Pada sayap pesawat lapisan batas adalah bagian dari aliran dekat dengan sayap , di

mana pasukan kental mendistorsi sekitarnya aliran non - kental. Lihat bilangan Reynolds.

Lapisan batas laminar dapat longgar diklasifikasikan menurut struktur dan keadaan di

mana mereka diciptakan . Lapisan geser tipis yang berkembang pada tubuh berosilasi adalah

contoh dari lapisan batas Stokes , sedangkan lapisan batas Blasius mengacu pada solusi

kesamaan terkenal dekat plat datar terpasang diadakan di arus searah mendekat . Ketika berputar

cairan dan pasukan kental yang seimbang dengan efek Coriolis (bukan inersia konvektif ) ,

sebuah bentuk lapisan Ekman . Dalam teori perpindahan panas , lapisan batas termal terjadi .

Permukaan dapat memiliki beberapa jenis lapisan batas secara bersamaan.


Shape factor atau faktor bentuk merupakan fungsi dari bentuk penampang. Shape factor

dapat dihitung sebagai berikut:

Mp = momen plastis penampang

My = momen leleh

Secara fisik, shape factor menunjukkan tingkat efisiensi penampang ditinjau dari

perbandingan kapasitas maksimum atau plastis terhadap kapasitas lelehnya.

Perbandingan antara momen plastis Mp dengan momen leleh My menyatakan

peningkatan kekuatan penampang akibat ditinjau dari kondisi plastis. Perbandingan ini

tergantung dari bentuk penampangnya, f (shape factor).

MyMpK =


Documents

Astm