Upload
rial-asli
View
149
Download
29
Embed Size (px)
DESCRIPTION
well
Citation preview
LAPORANPERBENGKELAN PERTANIAN
PEMOTONGAN DAN PENGUJIAN METAL
NAMA : RETNO SRI WULANDARI
NIM : G411 12 268
KELOMPOK : V
HARI/TANGGAL : SENIN, 17 MARET 2014
ASISTEN : SUKI MARYADI
USRAH YULIA MURTI
LABORATORIUM PERBENGKELAN PERTANIAN
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS HASANUDDIN
2014
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dewasa ini mesin-mesin mekanisasi dan alat perbengkelan sangat
umum dan sering dijumpai pada zaman modern ini khususnya dalam bidang
pertanian seperti traktor, alat pengering, pencacah pupuk kompos,
penggiling biji-bijian dan lain sebagainya, pada pembutan alat-alat
mekanisasi diperlukan pengetahuan jenis metal agar logam yang digunakan
sesuai dengan sistematika kerja alat yang ingin dibuat dan hasil yang
diperoleh sesuai dengan yang diinginkan.
Proses pengujian logam adalah proses pemeriksaan bahan-bahan
untuk diketahui sifat dan karakteristiknya yang meliputi sifat mekanik, sifat
fisik, bentuk struktur, dan komposisi unsur-unsur yang terdapat di
dalamnya. Agar lebih memahami sifat-sifat logam, kelebihan dan
kekurangan suatu logam maka diperlukan pengetahuan pada
mengidentifikasi jenis logam. Berdasarkan uraian sebelumnya maka
dilaksanakanlah praktikum pemotongan dan pengujian metal, agar
mempermudah pemahaman mengenai sifat logam, kelebihan, dan
kekurangan dengan mengamati bentuk bunga api yang dihasilkan oleh
logam tersebut.
1.2 Tujuan Dan Kegunaan
Tujuan dari praktikum pemotongan dan pengujian metal yaitu :
1. Agar mahasiswa dapat mengetahui berbagai jenis alat potong serta cara
penggunaannya.
2. Agar mahasiswa dapat membedakan jenis logam berdasarkan bunga
apinya.
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Logam
Logam adalah unsur kimia yang mempunyai sifat-sifat kuat, liat,
keras, penghantar listrik dan panas, mengkilap dan umumnya mempunyai
titik cair tinggi. Biji logam di temukan dengan cara penambangan yang
terdapat dalam keadaan murni atau bercampur. Biji logam yang ditemukan
dalam keadaan murni yaitu emas, perak, bismut, platina dan ada yang
bercampur dengan unsur-unsur seperti karbon, sulfur , fosfor, silikon serta
kotoran seperti tanah liat, pasir, dan tanah Biji logam yang ditemukan
dengan cara penambangan terlebih dahulu dilakukan proses pendahuluan
sebelum diolah dalam dapur pengolahan logam dengan cara dipecah sebesar
kepalan tangan, dipilih yang mengandung unsur logam, dicuci dengan air
untuk menghilangkan kotoran dan terakhir dikeringkan dengan cara
dipanggang untuk mengeluarkan uap yang mengandung air (Amanto, 2003).
Menurut Amanto (2003), logam dapat dibagi dalam beberapa
golongan yaitu :
1. Logam berat : besi, nikel, krom, tembaga, timah putih, dan timah hitam.
2. Logam ringan : aluminium, magnesium, titanium, kalsium, kalium dan
barium.
3. Logam mulia : emas, perak, dan platina.
4. Logam tahan api : wolfram, molibden, titanium, dan zirconium.
Logam diperoleh dari bahan baku yang disebut biji yangkemudian
diolah menjadi berbagai bentuk dan jenis logam sesuai keperluan. Dewasa
ini dengan kemajuan teknologi dan keberagaman proses pengelasan, maka
hampir semua jenis logam dapat dilas, namun secaraluas hanya sebagian
jenis logam saja yang banyak dipakai karena dengan pertimbangan biaya
dan tingkat kesulitan proses pengelasannya ( Haerani, 2012).
2.2 Jenis-jenis Logam
1. Logam Ferro
Logam ferro adalah salah satu logam paduan yang terdiri dari
campuran unsur karbon dengan besi. Untuk mengasilkan suatu logam
paduan yang mempunyai sifat yang berbeda dengan besi dan karbon maka
dicampur dengan bermacam logam lainnya. Logam ferro terdari dari
komposisi kimia yang sederhana antara besi dan karbon. Masuknya
unsur karbon ke dalam besi dengan berbagai cara (Amanto, 2003).
2. Besi Tuang
Besi tuang adalah paduan antara besi dan karbon dengan
persentase karbon lebih dari 3% dan di samping itu terdapat juga
unsur-unsur lain seperti Si, Mn, dan lainnya. Unsur-unsur ini
menjadikan sifat fisik/mekanis besi tuang berbeda-beda. Kadar karbon
yang tinggi mengakibatkan besi tuang bersifat rapuh dan tidak
dapat ditempa. Jenis lain dari besi tuang selain besi tuang kelabu
yang ditandai dengan patahannya berwarna keabu-abuan, besi
tuang putih dengan patahannya yang berwarna putih dan besi tuang
mampu tempa, adalah besi tuang nodular yang kandungan
karbonnya berbentuk nodul grafit (spheroidal) atau sering disebut sebagai
besi liat (ductile iron) atau besi tuang nodular. Besi tuang nodular terus
dikembangkan dengan beberapa pertimbangan bahwa besi tuang nodular
mempunyai keuletan yang baik dan mempunyai ketahanan korosi dan
ketahanan panas yang baik pula, di samping sifat lain yaitu sifat
mekanisnya mendekati sifat mekanis baja. Besi tuang nodular mengandung
grafit sekitar (8 – 12 %) dari volume (Nukman, 2002).
Unsur-unsur tertentu yang mempengaruhi struktur mikro dan sifat
mekanis besi tuang nodular adalah Silikon (Si), Mangan (Mn), Nikel (N),
Khromium (Cr), Tembaga (Cu), Molibdenum (Mo) (Nukman, 2002).
Logam hasil dari proses perlakuan panas austemper ini umumnya
disebut sebagai ADI – besi tuang nodular austemper. Adapun sifat
mekanis tersebut meliputi Kekuatan (strength), Keuletan (ductility)
Ketangguhan (toughness), dan Kekerasan (hardness). Besi tuang nodular
didapat dengan memperlakukan cairan besi tuang kelabu biasa dengan
kadar S < 0.015 % dengan proses perlakuan khusus, yaitu dengan
menambahkan unsur Mg kepada cairan besi tuang sesaat sebelum cairan
dituang. Grafik yang dihasilkan berbentuk bulat atau nodular yang
mempunyai derajat konsentrasi tegangan yang kecil, sehingga berakibat
kekuatan besi tuang menjadi lebih baik (Nukman, 2002).
3. Stainless Steel
Stainless steel dibuat dengan menambahkan logam krom dan nikel
kedalam logam besi. Logam ini sangat tangguh, tidak akan berkarat, dan
tahan terhadap berbagai jenis korosi. Sebgai contoh misalnya digunakan
untuk tangki penyimpanan susu, perlengkapan dapur, peralatan pabrik
pengolahan makanan yang membutuhkan tingkat higienis yang tinggi, dan
lain-lain (Haerani, 2012).
4. Besi Tempa
Komposisi besi tempa terdiri dari 99% besi murni, sifat dapat
ditempa, liat, dan tidak dapat dituang. Besi tempa antara lain dapat
digunakan untuk membuat rantai jangkar , kait keran, dan landasan kerja
pelat (Amanto, 2003).
5. Logam Non Ferro
Logam non ferro atau logam bukan besi adalah logam yang tidak
mengandung unsur besi (Fe). Logam non ferro murni kebanyakan tidak
digunakan begitu saja tanpa dipadukan dengan logam lain, karena biasanya
sifat-sifatnya belum memenuhi syarat yang diinginkan. Kecuali logam non
ferro murni, platina, emas dan perak tidak dipadukan karena sudah
memiliki sifat yang baik, misalnya ketahanan kimia dan daya hantar listrik
yang baik hanya digunakan untuk keperluan khusus ( Haerani, 2003).
6. Tembaga
Tembaga adalah bahan tambang yang diketemukan sebagai biji
tembaga yang masih bersenyawa dengan bahan asam. Asam belerang
atau bersenyawa dengan kedua zat tadi. Dalam biji tembaga juga
terkandung batu-batu (Sumanto, 2005).
7. Timah
Timah berwarna putih mengkilat, titik cairnya lebih rendah dari
timbel, yaitu 232°C. berat jenis 7,3, tahanan jenis 0,15 ohm 2/m. timah
tidak beracun seperti halnya timbel dan dipakai sebagai pelapis atau bahan
campuran. Sebagai bahan mentah timah di perdagangkan, dituang dalam
bentuk balok, sebagai barang setengah jadi, dibuat pelat yang sangat tipis
dengan nama stantol. Dan yang lebih tipis lagi dengan nama fuli timah.
Kadang-kadang timah dicampur dengan timbel (Sumanto, 2005).
8. Bunga Api
Spark Test adalah pengujian terhadap logam secara visual
untuk mengklasifikasikan berbagai macam baja paduan sesuai dengan
komposisi kimia yang dikandung oleh logam itu dengan jalan menggerinda
bahan yang akan diuji. Penggerindaan benda uji ini dimaksudkan supaya
kita bisa mengamati percikan bunga api yang dihasilkan pada waktu
penggerindaan. Cara pengujian ini merupakan cara yang paling mudah dan
murah. Pengelompokkan benda uji itu didasarkan pada percikan bunga api
yang dihasilkan pada waktu penggerindaan. Hasil pengamatan yang kita
dapat dibandingkan dengan contoh-contoh yang ada pada literatur dan
akhirnya kita dapat mengetahui kelompok mana benda yang kita uji.
Pengujian Spark Test ini bisa dilakukan hampir untuk semua bahan paduan
hasil produksi seperti : besi tempa, billet, besi cor, besi kelabu paduan,besi
cor kelabu, besi cor bergrift bulat dan sebagainya (Idrus, 2010).
Selama terjadinya percikan, bunga api itu menyala karena adanya
unsur oksigen pada udara bebas sehingga partikel karbon itu terbakar
dan menghasilkan asap karbon dioksida. Benda uji yang digerinda
dengan putaran tertentu akan menghasilkan percikan bunga api yang
di karenakan benda uji lebih lunak dari batu gerenda. Oleh karena itu
beram hasil potongan benda uji terlempar ke udara bebas dan terbakar
akibat terjadi oksidasi dengan udara luar. Selama terjadinya percikan,
bunga api itu menyala karena adanya unsur oksigen pada udara
bebas sehingga partikel karbon itu terbakar dan menghasilkan asap
karbon dioksida (Febrian, 2008).
Menurut Febrian (2008), Secara garis besar karakteristik percikan
api dapat dibagi menjadi tiga kelompok :
1. Percikan dekat batu gerenda.
2. Percikan tengah (Pusat), dan
3. Ujung percikan terjauh.
Komponen percikan bunga api yang diamati adalah Panjang
pendeknya percikan (garisnya), melebar dan menyempitnya percikan, dan
bunga api yang dihasilkan serta jenis warna percikan (Febrian, 2008).
Menurut Febrian (2008), Jenis-jenis bunga api yang terjadi pada
logam :
1. Besi Tempa, Memiliki ciri bunga api dengan warna kuning-jerami pada
bagian pangkalnya dan semakin ke poros (keujung) pertangkaian bunga
api berwarna putih.
2. Besi Kelabu dan Besi Putih Pada besi kelabu bila dilakukan
penggerindaan maka percikan bunga apinya merah suram dan
terkadang terlentikkan yang terang.
3. Silikon Steel Jumlah silikon yang terkandung dalam baja berkisar
antara 1% atau lebih. Tidak terjadi letusan bunga api pada baja yang
mengandung silikon. Garis nyala apinya panjang, pada ujungya
melengkung dan tajam.
Prinsip Terjadinya Bunga Api, benda uji yang digerinda dengan
putaran tertentu akan menghasilkan percikan bunga api yang di karenakan
benda uji lebih lunak dari batu gerenda. Oleh karena itu beram hasil
potongan benda uji terlempar ke udara bebas dan terbakar akibat
terjadi oksidasi dengan udara luar Selama terjadinya percikan, bunga api
itu menyala karena adanya unsur oksigen pada udara bebas sehingga
partikel karbon itu terbakar dan menghasilkan asap karbon dioksida
Percobaan yang sifatnya distruktive (merusak) yaitu dengan jalan
menggerinda bahan (Idrus, 2010).
III. METODOLOGI PRAKTIKUM
3.1 Waktu dan Tempat
Praktikum pemotongan dan pengujian metal dilaksakan pada hari
Senin 17 Maret 2014, pukul 13.00-15.00 WITA, di Laboratorium
Perbengkelan Pertanian, Program Studi Keteknikan Pertanian, Jurusan
Teknologi Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Hasanuddin,
Makassar.
3.2 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan pada praktikum pemotongan dan pengujian
metal adalah Gergaji kayu, Gunting, Gergaji besi, Circular saw. Bahan yang
digunakan yaitu, besi plat, besi beton, balok kayu, aluminium, dan pipa.
3.3 Prosedur Kerja
A. Pemotongan
1. Manual
Gergaji non logam
1. Menyiapkan bahan yang akan dipotong.
2. Mengukur bahan yang akan dipotong dengan alat ukur.
3. Menjepit bahan agar tidak bergerak dengan catok.
4. Memotong bahan dengan rapi
5. Membersihkan hasil pemotongan dengan kikir, gerinda atau
amplas.
Gergaji logam
1. Menyiapkan bahan yang akan dipotong.
2. Mengukur bahan yang akan dipotong dengan alat ukur.
3. Menjepit bahan agar tidak bergerak dengan catok.
4. Memotong bahan dengan rapi
5. Membersihkan hasil pemotongan dengan kikir, gerinda atau
amplas.
2. Elektrik
Circular Saw
1. Menyiapkan bahan yang akan dipotong.
2. Mengukur bahan yang akan dipotong dengan alat ukur.
3. Memotong plat pada alat pemotong sederhana.
4. Menentukan besar sudut 450 pada circular saw
5. Membersihkan hasil pemotongan dengan kikir, gerinda atau
amplas.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil
Tabel 5. Jenis alat pemotongan
No Alat Kelebihan Kekurangan
1. Gunting - Fleksibel
- Mudah digunakan
- Mudah dibawa
kemana-mana
- Hanya
digunakan
untuk benda
dengan tingkat
ketebalan yang
rendah.
2. Gergaji Kayu - Dapat bergerak ke
kiri – kanan atau
zigzag dan
melingkar.
- Daya listrik mesin
umumnya lebih
kecil dibandingkan
gergaji circular.
- Selain untuk kayu
dapat juga
digunakan untuk
memotong material
lain seperti : besi,
- Bila digunakan
untuk
memotong
secara lurus
dan cukup
panjang, dan
berulang-ulang
maka
penggunaan
mesin ini
memakan
waktu yang
lebih lama di
pvc, akrilik, dan
lain-lain,
tergantung dari
jenis mata pisau
yang digunakan.
- Umumnya
memiliki berat
yang relatif lebih
ringan
dibandingkan
gergaji circular.
- Posisi benda kerja
tidak harus hanya
di meja kerja yang
datar saja, sehingga
masih memungkin
digunakan untuk
memotong benda di
tempat atau posisi
yang lain.
bandingkan
circular.
- Mata pisau
lebih cepat
mudah patah,
sehingga
frekuensi
penggantian
mata lebih
cepat
dibandingkan
dengan gergaji
circular.
3. Gergaji besi - dapat bergerak ke
kiri – kanan atau
zigzag dan
melingkar
- tidak
membutuhkan
energi listrik
- efisiensi
waktunya
rendah
- membutuhkan
tenaga yang
besar.
4. Circular saw - Biasanya hanya
digunakan dan
tentunya lebih
nyaman
digunakan untuk
memotong secara
lurus dan panjang.
- Mata pisau
circular relatif
lebih lama
penggantiannya.
- Tidak dapat
bergerak ke
kiri – kanan
atau zigzag
dan melingkar.
- Daya listrik
mesin
umumnya
lebih besar
dibandingkan
gergaji kayu.
- Selain untuk
kayu, mesin ini
hanya dapat
digunakan
untuk
memotong
material
alumunium,
dengan
menggunakan
mata pisau
yang sesuai.
- Umumnya
memiliki berat
yang relatif
lebih berat
dibandingkan
gergaji kayu.
Sumber: Data primer setelah diolah di laboratorium perbengkelan pertanian, 2014
Tabel 6. Pengujian Metal
No Jenis Logam Gambar Ciri-ciri bunga api
1. Aluminium Tidak mengandung
karbon, sehingga
tidak ada bunga api
yang dihasilkan.
2. Tembaga Sama halnya
dengan aluminium,
tembaga
tidak menghasilkan
bunga api, tembaga
memiliki sifat
dapatdirol, ditarik,
ditekan dan dapat
ditempa
(malleable) tetapi
tidak mengandung
karbon.
3. Besi cor Berwarna putih,
percikannya lebih
pendek dan seperti
garpu yang lebih
banyak serta
bertangkai karena
adanya kandungan
karbonyang
meningkatkan.
4. Besi tempa Berwarna kuning
jerami, panjang
rata-rata percikan
bunga api 65 inci,
dengan bunga api
yang panjang
seperti batang dan
ujungnya seperti
garpu dan sedikit
seperti panah.
5. Seng Seng juga tidak
mengandung
karbon, sehingga
tidak ada bunga api
yang dihasilkan.
Sumber: Data primer setelah diolah di laboratorium perbengkelan pertanian, 2014
4.2 Pembahasan
Dari hasil praktikum pengenalan dan penggunaan instrumentasi
bengkel, dengan menggunakan mesin gerinda yang merupakan alat yang
dapat menghaluskan logam, dengan mudah dan waktu yang cukup
singkat untuk mendapatkan hasil yang maksimum. Pada pengujian metal
ini bahan yang diuji yaitu besi tuang, besi cor, aluminium, dan tembaga.
masing-masing memiliki jenis bunga api yang berbeda dan sifat yang
berbeda. Hal ini sesuai dengan Sumanto (2005) yang menyatakan bahwa
suatu logam paduan yang mempunyai sifat yang berbeda.
Pada besi cor yang telah di gerinda menghasilkan bunga api karena
memiliki kandungan karbon. Hal ini sesuai dengan Amanto (2003) yang
menyatakan bahwa komposisi dari besi tuang adalah campuran besi dan
karbon, dengan kadar karbon sekitar 4%. Sama halnya dengan dengan besi
tempa yang telah di gerinda menghasilkan bunga api karena logam tersebut
mengandung karbon. Hal ini sesuai dengan Daryanto (1987) yang
menyatakan bahwa komposisi besi tempa terdiri dari 99% besi murni dan
sifatnya dapat dituang. Pada aluminium yang telah di gerinda, tidak
menghasilkan bunga api karena tidak mengandung karbon. Hal ini sesuai
dengan Sumanto (2005) yang menyatakan bahwa aluminium murni
sangat lemah dan lunak dan untuk menambahkan kekuatan biasanya
dibuat dengan logam campuran.
Pada tembaga dan seng, sama halnya dengan aluminium, tembaga
tidak menghasilkan bunga api, tembaga memiliki sifat dapat dirol, ditarik,
ditekan dan dapat ditempa ( malleable) tetapi tidak mengandung karbon.
Hal ini sesuai dengan Daryanto (1987) yang menyatakan bahwa sifat dari
tembaga dapat ditempa, diliat, baik untuk penghantar panas, listrik dan
kukuh. Titik cair aluminium 6000C dan titik 18000C. Untuk bahan
penghantar kemurniannya mencapai 95% dan sisanya terdiri dari unsur besi,
silikon dan tembaga.
V. PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan dari hasil praktikum pengujian metal yang telah
dilakukan dapat disimpulkan bahwa:
1. Logam adalah unsur kimia yang mempunyai sifat-sifat kuat, liat,
keras,penghantar listrik dan panas, serta mempunyai titik cair tinggi.
2. Logam ferro terdiri atas besi tuang, besi tempa dan stainless steel.
Logamtersebut dapat menghasilkan bunga api.
3. Logam non-ferro adalah aluminium dan tembaga, dimana logam
tersebuttidak menghasilkan bunga api.
4. Aluminium, seng dan tembaga Tidak mengandung karbon, sehingga
tidak ada bunga api yang dihasilkan.
5. Besi cor Berwarna putih, percikannya lebih pendek dan seperti garpu
yang lebih banyak serta bertangkai karena adanya kandungan
karbonyang meningkatkan.
6. Besi Tempa Berwarna kuning jerami, panjang rata-rata percikan bunga
api 65 inci, dengan bunga api yang panjang seperti batang dan ujungnya
seperti garpu dan sedikit seperti panah.
5. 2 Saran
Sebaiknya dalam praktikum pengukuran dan Pengujian Metal ini lebih
dilengkapi bahan yang digunakan agar dapat dilihat perbedaan bunga api
yang dihasilkan dari logam yang berbeda-beda.
DAFTAR PUSTAKA
Amanto, Hari dkk.2005.Ilmu Bahan. Bumi Aksasara : Jakarta.
Daryanto.1987. Mesin Perkakas Bengkel. PT Rineka Cipta : Jakarta.
Haerani. 2012. Logam. Universitas Hasanuddin : Makassar.
Idrus.2010.http://idrusme.blogspot.com/2011/05/laporan-praktikum.html.diaksespada tanggal 17 Maret 2014 pukul 19.00 Wita. Makassar.
Nukman, Zevy D. 2007.Peralatan Bengkel Otomotif . CV Andi Ofset:Yogyakarta.
Sumanto.2005.Pengetahuan Bahan untuk Mesin & Listrik . Andi : Yogyakarta.
LAMPIRAN
Aluminium
Tembaga Besi cor Besi tempa
Seng