7/28/2019 Lapak Pascet 2 Dee

1/1

tekan semakin tinggi seiring meningkatnya kadar bentonit. Tetapi

pada praktikum yang dilakukan terdapat penurunan kekuatan

setelah melewati 6% mengalami penurunan, sehingga

disimpulkan bahwa kadar bentonit 6% merupakan kadar bentonit

yang optimal.

3. Sifat MekanisSifat mekanis yang akan dibahas di sini adalah kekuatan tekan,

kekuatan geser, danflowability pasir cetak.

3.2. Kekuatan TekanAgar cetakan pasir mampu menahan tekanan dan berat logam

cair serta tidak hancur saat logam cair dimasukkan ke dalam cavity

cetakan, pasir cetak harus memiliki kekuatan tekan pasir yang

baik. Menurut literatur, kekuatan tekan ini dipengaruhi oleh kadar

air dan kadar bentonit. Berikut grafik literatur yang

menggambarkan hubungan kadar air, kadar bentonit, dan kekuatan

tekan pasir cetak.

Berdasarkan gambar di atas, hal yang patut diperhatikan

mengenai komposisi bentonit dan air yang digunakan adalah

sebagai berikut.

a) Dengan kadar air tetap, maka kenaikan kadar bentonit akanmenyebabkan:

Permeabilitas turun. Kekuatan tekan kering dan kekuatan tekan basah naik.

b) Dengan kadar bentonit tetap, maka kenaikan kadar air akanmenyebabkan:

Kekuatan basah dan permeabilitas meningkat hinggamencapai nilai maksimum, kemudian turun kembali.

Kekuatan tekan kering akan naik.Nilai kekuatan tekan pasir pada percobaan ditunjukkan dalamtabel:

UJI TEKAN

kadar air (%) green sand dry sand holding sand

3 0,1 9,5 2,4

4 0,1 44,5 2,3

4 0,1 10 0,5

UJI TEKAN

bentonit (%) green sand dry sand holding sand

5 0,1 36 0,1

6 1,7 41 2,5

8 0,1 9,5 2,4

3.3 Flowability

Flowabilitas pasir cetak dapat ditentukan setelah pasir diramming. Percobaan ini dilakukan dengan cara me-rammerpasir

cetak, kemudian mengukur tinggi pasir cetak yang dihasilkan

dari proses ramming dengan menggunakan penggaris.Kemudian, tinggi yang diperoleh ditambahkan 0,3 terlebih

dahulu, lalu hasilnua dibandingkan dengan grafik tinggi sampel

vs flowability, sehingga diperoleh flowabilitas yang sesuaidengan tinggi pasir cetak.

Semakin rendah ketinggian sampel, berarti bahwa sampeltersebut semakin mudah dipadatkan dengan rammer dan semakintinggi flowabilitasnya. Artinya, pasir cetak tersebut lebih mudah

mengalir dan mengisi ruang-ruang dan cetakan. Dengan

demikian, nilai flowability-nya semakin besar.

Pasir cetak diharapkan memiliki flowabilitas yang baiksehingga cetakan mampu mengisi ruangan-ruangan dan cetakan

dengan baik. Seharusnya, kenaikan kadar air akan menyebabkan

naiknya flowabilitas pasir cetak, dengan catatan kadarbentonitnya konstan. Hal ini terjadi karena peningkatan kadar air

menyebabkan pengaktifan ikatan antarbutir oleh bentonit dalampasir cetak. Sehingga pasir cetak makin mudah mengalir dan

mengisi rongga-rongga dan cetakan. Dengan demikian,flowabilitas pasir cetak tersebut meningkat.

4. Analisa AkhirUntuk memilih pasir cetak yang sesuai dan memiliki sifat-

sifat yang diinginkan, ada beberapa syarat yang harus dipenuhi.

Syarat tersebut antara lain adalah distribusi pasir cetak yangdigunakan. Distribusi pasir ini diperoleh dengan mengayak pasirdengan menggunakan ayakan berbagai nomor mesh dan mesin

pengguncang. Distribusi pasir yang mendekati ideal adalah jika

2/3 dari total jumlah pasir berada pada tiga nomor ayakan(sieve) yang berurutan. Data distribusi pasir yang kami perolehmenunjukkan bahwa pasir cetak yang kami gunakan dalam

percobaan bukan pasir ideal untuk digunakan sebagai bahan

cetakan karena tidak ada tiga mesh yang berurutan yang

menghasilkan 2/3 dari total jumlah pasir yang digunakan.

Kemudian, dari data distribusi pasir yang telah diperoleh,kita dapat menghitung nilai GFN (grain fine number) atau nilai

kehalusan butir pasir. Pasir yang kita gunakan dalam percobaanmemiliki nilai GFN sebesar 36,69. Menurut literatur, pasir

dengan nilai GFN tersebut cocok digunakan sebagai bahancetakan dalam proses pengecoran besi tuang dan paduan

magnesium.

Sifat-sifat mekanis pasir cetak yang sangat penting adalah

kekuatan tekan, kekuatan geser, permeability, dan flowability.Dalam percobaan, kita menganalisa pengaruh kadar air terhadap

sifat-sifat mekanis pasir cetak. Berdasarkan literatur dan hasil

percobaan, peningkatan kadar air (dengan catatan kadarbentonitnya tetap) akan menyebabkan:

(1) Kekuatan tekan dan geser pada dry sand naik.(2) Permeabiliy turun(3) Flowability naik

Hal tersebut disebabkan karena air berfunsi sebagai pengaktifbentonit yang berperan sebagai binder/pengikat, sehingga

peningkatan kadar air akan menyebabkan butir-butir pasir

semakin kuat terikat. Semakin kuatnya ikatan antar butir pasirmenyebabkan kekuatan tekan dan geser naik. Kemampuan pasir

untuk dibentuk dan mengalir ke dalam ruang-ruang cetakan punsemakin tinggi. Artinya flowability-nya tinggi. Namun, semakin

kuat ikatan antarbutir pasir akan menyebabkan gas-gas

semakin sulit melewati rongga-rongga antarbutir pasir,sehingga permeability-nya turun.

IV. KesimpulanKesimpulan yang dapat diperoleh dari percobaan ini

adalah

1. Distribusi pasir cetak dapat digunakan untukmenentukan:a) Keidealan pasir cetak untuk digunakan sebagai

bahan cetakan. Distribusi pasir yang mendekati

ideal adalah jika 2/3 dari total jumlah pasir yangdigunakan berada pada tiga nomor ayakan (sieve)

yang berurutan. Pasir yang digunakan dalampercobaan bukan pasir ideal karena tidak memenuhi

syarat ini.

b)Nilai GFN, dimana dapat digunakan untukmenentukan kecocokan pasir tersebut untuk

digunakan sebagai bahan cetakan pada pengecoranlogam tertentu. Pasir yang digunakan dalam

percobaan ini memiliki nilai GFN sebesar 36,69.Yang berarti pasir tersebut tidak cocok digunakan

sebagai bahan cetakan dalam proses pengecoran

alumunium karena dapat menyebabkan permukaanbenda hasil pengecoran menjadi sangat kasar.

2. Kadar bentonit dan kadar air dalam pasir cetak akanmempengaruhi kekuatan tekan dan kekuatan geser pasir

cetak.

3. Faktor yang sangat berpengaruh terhadap kekuatanmekanis (kekuatan tekan, kekuatan geser, permeability,

dan flowability) pasir cetak adalah kadar air dan kadarbentonit. Peningkatan kadar air akan menyebabkankekuatan basah dan permeabilitas meningkat hingga

mencapai nilai maksimum, kemudian turun kembali.

Sedangkan kekuatan geser dan tekan kering akan naik.4. Flowability meningkat dengan adanya peningkatan

kadar air dan kadar bentonit. Hal ini terjadi karenapeningkatan kadar air menyebabkan pengaktifan ikatan

antarbutir oleh bentonit dalam pasir cetak. Sehinggapasir cetak makin mudah mengalir dan mengisi rongga-

rongga dan cetakan.

5. Kekuatan tekan dan geser dry sand lebih tinggi daripada green sand dan holding sand. Hal ini terjadi

karena pada dry sand terjadi efek sintering yangmenyebabkan butir-butir pasir terikat semakin kuat satu

sama lain.

V. Referensi1. Bambang, Suharno. 2013. Bahan Kuliah Pengecoran

Logam 2013. Departemen Metalurgi dan Mateeial

FTUI : Depok.2. Laboratorium Metalurgi Proses Departemen Metatlurgi

dan Material FTUI. 2013. Modul Praktikum PasirCetak dan Pengecoran Logam. Laboratorium Metalurgi

Proses Departemen Metalurgi dan Material FTUI :Depok.

3. Surdia, Tata Prof .Ir. 2000. Teknik Pengecoran Logam.Jakarta : PT Pradnya Paramita.

LABORATORIUM METALURGI PROSES

DEPARTEMEN METALURGI &

MATERIAL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS INDONESIALAPORAN AKHIR PRAKTIKUM PASIR CETAK

NPM / KELOMPOK : 1006704530 / 6

TANGGAL DIKUMPULKAN : 24 APRIL 2013

TANGGAL DITERIMA : 24 APRIL 2013

KETERANGAN :

Dalam literatur, peningkatan kadar air akan meningkatkan

kekuatan tekan basah hingga batas optimum (2,1% air)

kemudian turun. Sementara pada praktikum ini, kadar airnya

lebih dari 2,1. Namun, data hasil praktikum ini tidak bisa

dibandingkan dengan literatur karena kadar bentonit kelompok

lain yang dijadikan perbandingan tidak sama dengan kadar

bentonite kelompok kami. Begitu pula sebaliknya.

Pada prinsipnya, kekuatan tekan dry sand lebih tinggi dari

pada green sand. Hal ini terjadi karena pada dry sand, kadarairnya berkurang cukup saat dipanaskan terlebih dahulu di dalam

oven pada suhu 230 oC selama 15 menit. Pada saat dipanaskan

itulah terjadi efeksinteringyang menyebabkan butir-butir pasir

semakin terikat dengan kuat. Akibatnya, kekuatan tekannya

makin meningkat. Sebagai contoh, untuk kadar air 3%, dry sand

memiliki kekuatan tekan 9,5 psi, sedangkan green sand hanya

memiliki kekuatan tekan sebesar 0,1 psi.

3.1. Kekuatan GeserKekuatan geser pasir cetak sangat penting supaya cetakan

tidak hancur saat akan dipindah-pindahkan. Kekuatan geser pasir

cetak ini sangat berhubungan dengan kekuatan tekannya.

Semakin besar kekuatan tekan pasir cetak, maka kekuatan

gesernya juga semakin besar. Hal ini berhubungan dengan

kekuatan ikatan yang dibentuk antarbutir pasir dalam cetakan.

Berikut data kekuatan geser yang kami peroleh dalam

percobaan:

UJI GESER

kadar air (%) green sand dry sand holding sand

3 0,15 1 0,1

4 0,1 14,5 0,1

4 0,1 3,5 0,1

UJI GESER

bentonit (%) green sand dry sand holding sand

5 0,1 15 0,3

6 0,4 21,5 0,1

8 0,15 1 0,1

Namun, data hasil praktikum ini tidak bisa dibandingkan

dengan literatur karena kadar bentonit kelompok lain yang

dijadikan perbandingan tidak sama dengan kadar

bentonitekelompok praktikan. Begitu pula sebaliknya.

Sama halnya dengan kekuatan tekan, secara umum,

kekuatan geserdry sand lebih tinggi dari pada green sand. Hal

ini terjadi karena pada dry sand, kadar airnya berkurang cukup

banyak karena dipanaskan terlebih dahulu di dalam oven pada

suhu 230oC selama 15 menit. Pada saat dipanaskan itulah terjadi

efek sintering yang menyebabkan butir-butir pasir semakin

terikat dengan kuat.

Akibatnya, kekuatan tekan dan kekuatan gesernya makin

meningkat. Sebagai contoh, untuk kadar air 5% dry sand

memiliki kekuatan geser 15 psi sedangkan green sand hanya

memiliki kekuatan geser sebesar 0,1psi.