STUDI KUANTITATIF URUTAN PROSES PEMBUATAN GAMELAN JENIS PEKING PELOG

NADA 7 (PITU)

SKRIPSI

Diajukan sebagai salah satu syarat Untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknik

Oleh :

SONY BUDOYO NIM. I 1406512

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA 2010

ii

HALAMAN PENGESAHAN

STUDI KUANTITATIF URUTAN PROSES PEMBUATAN GAMELAN JENIS PEKING PELOG

NADA 7 (PITU)

Disusun oleh

Sony Budoyo NIM. I 1406512

Dosen Pembimbing I

Dody Ariawan, ST, MT NIP. 19730804 1999031 003

Dosen Pembimbing II

Eko Surojo, ST, MT NIP. 19690411 2000031 006

Telah dipertahankan di hadapan Tim Dosen Penguji pada hari selasa tanggal 6 Juli 2010

1. Bambang Kusharjanto, ST, M T

NIP. 19691161 997021 001 .………………………. 2. Joko Triyono, ST, MT NIP. 19690625 199702 100 .………………………. 3. Ir. Santoso, M.Eng, Sc

NIP. 19458241 980121 001 ..………………………

Mengetahui

Ketua Jurusan Teknik Mesin

Dody Ariawan, ST, MT

NIP. 19730804 1999031 003

Koordinator Tugas Akhir

Syamsul Hadi, ST, MT

NIP. 19710615 1998021 002

iii

MOTTO

“ Dan Diantara Tanda-tanda KebesaraNya Ialah

Menciptakan Pasangan-pasangan Untukmu Dari Jenismu

Sendiri Agar Kamu Canderung Dan Merasa Tentram

KepadaNya. Dan Dia Menjadikan Di antaramu Rasa Kasih

Dan Sayang. Sesungguhnya Pada yang Demikian Itu

Benar-benar Terdapat Tanda-tanda Kebesaran Allah Bagi

Kaum Yang Berfikir”

(Q.S. Ar-ruum: 21)

’’Belajar Adalah Sesuatu Yang Belum Bisa Menjadi Bisa,

Jika Belum Bisa Itu Belum Bisa Disebut Belajar’’

...................................................................................................................................

Karya ini kupersembahkan kepada:

Ø Allah SWT yang telah limpahkan rahmat dan hidyahNya

Ø Ibu dan Bapak tercinta

Ø Kedua Kakaku dan keponakanku tersayang

Ø Keluarga Besar Teknik Mesin UNS

Ø Sahabatku Semua Yang slalu Mendoakanku

iv

TERIMA KASIHKU

Allah SWT ....

Bundaku tercinta, doa dan kerja kerasmu adalah peyulut api semangat.

Terimakasih untuk kasih sayang dan doa yang Bunda panjatkan demi

puteramu ini.

Ayahku tersayang, jerih payah dan pengorbananmu akan jadi hal yang

takkan sanggup terbalaskan.

Kedua Kakak dan keponankanku semangat dan dorongan dalam

menyelesaikan studiku,.....

Pak Dody, Pak Eko Surojo banyak terimakasih atas bimbingan dan

nasehatnya serta mengenalkan kami dengan dunia material yang

InsyaAllah kami yakin sangat bermanfaat.

Seganap besalen gamelan bekonang, pak Ripto, pak Sahlí dan pak Poyo

Maruto (Lab Material), Pak Lilik (Lab. Material UGM) berkat ijin lab

dan bantuan serta semangatmu.

Partner terbaikku Anjar Kristanto atas semua kesabarannya

mendidikku jadi orang yang lebih sabar dan bisa mengalah.

Segenap teman – teman satu kost RAHMAWANTO (rizzal S, fredy K,

ardi J, vian, bayou, pak heppy)

Anak-anak mesin semua yang kenalku dan kukenal ;

Udin P, Agus J, Dian T, Didik M, Sapet, Sigit M, Biyan J, Bayu T,

Hengky N, Dhani B, Jokosus, Rony, Wahyudi P, Ahmad I, Mul C, Punto

dan lainnya yang tidak dapat disebutkan satu persatu

v

STUDI KUANTITATIF URUTAN PROSES PEMBUATAN GAMELAN JENIS PEKING

PELOG NADA 7 (PITU) Sony Budoyo Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Sebelas M aret Surakarta, Indonesia

Intisari

Peking adalah alat musik yang berbentuk bilah yang merupakan bagian

dari gamelan yang digunakan untuk mengiringi pagelaran wayang kulit. Peking terbuat dari timah dan tembaga (perunggu) dengan perbandingan komposisi 3 banding 10. Peking dibuat dengan cara ditempa manual yang diakhiri dengan pemanasan kemudian didinginkan cepat (quenching).

Yang dibahas dalam penelitian ini adalah urutan proses pembuatan gamelan jenis peking pelog nada 1 dari tiga pabrik gamelan yang berbeda untuk mendapatkan parameter nilai kekerasan dan struktur mikro dari awal hingga akhir proses pembuatan gamelan. Spesimen diperoleh dengan mengikuti seluruh urutan proses pembuatan peking dari tiga pabrik yang berbeda selanjutnya dilakukan pengujian kekerasan dengan alat microvikers hardness tester dan Rockwell Hardness Tester model - 150A sesuai urutan tahap pembuatan bilah peking dan dilakukakan juga foto mikro dengan mikroskop metalurgi.

Dari pengujian kekerasan diketahui bahwa terjadi fenomana penurunan kekerasan (pelunakan) dari awal pembuatan hingga akhir proses dikarenakan adanya perubahan fasa saat perlakuan akhir (proses pemanasan dilanjutkan quench), Yaitu timbulnya fasa γ yang bersifat lebih lunak dari pada δ. Saat pengecoran dan penempaan pada (395

oC >suhu penempaan >360 oC) memiliki fasa δ. Pada saat pemanasan akhir antara temperatur (520

oC < suhu quench < 580

oC) dan memiliki fasa γ, Sehingga diperoleh peking yang bersifat ulet.

Kata kunci: perunggu, urutan proses, quench, pelunakan, peking, gamelan.

vi

QUANTITATIVE STUDI OF GAMELAN PEKING’S MAKING SEQUENCE PELOG TONE 7th

Sony Budoyo

Tech Faculty Mechanical Engineering Majors Sebelas Maret University

Surakarta, Indonesia

Abstract

Peking is a music instrument in form of lath. That is a part of a gamelan set used to accompany a puppet show. Peking is made of tin and copper with the comparison composes 3:10. It is made by using manual manufacturing ended by heating and immediate cooling (quenching).

This research discusses the process sequence in making gamelan type peking pelog tone 7

th (pitu) in three different manufactories to gain a parameter of the hardness level and micro structure from the beginning until the last process in making gamelan. A speciment was gained by following the whole process in making peking in the three different manufactories. After that, a hardness testingwas done by using microvikers hardness tester and Rockwell Hardness Tester Model-150 A according to the sequence of making peking lath, and a microphoto was conducted by using Metalurgi Microscope from the hardness test.

From the result of hardness test, it is found that there was a decrease of hardness (softening) from the beginning until the last process caused by phasa’s changing in the last process (heating process continued by quench), it was found that phasa γ that has softer characteristics than δ appeared. When it was in the foundry and manufacturing process (395

oC > manufacturing temperature > 360

oC), it had phasa δ when it was in the last process (520 oC < quench temperature < 580

oC), it had phasa γ, so that it resulted in a tough peking.

Keywords: bronze, process sequence, quench, softening, peking, gamelan.

vii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT karena berkat rahmat, hidayah dan

bimbinganNya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini yang berjudul “STUDI

KUANTITATIF URUTAN PROSES PEMBUATAN GAMELAN JENIS

PEKING PELOG NADA 7 (PITU)”. Adapun tujuan penulisan skripsi ini adalah

untuk memenuhi sebagian persyaratan guna mencapai gelar sarjana teknik di

Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Penulis menyampaikan terima kasih yang sangat mendalam kepada semua

pihak yang telah berpartisipasi dalam penelitian dan penulisan skripsi ini,

khususnya kepada :

1. Bapak Dody Ariawan, ST, MT selaku pembimbing I dan Bapak Eko Surojo,

ST, MT selaku pembimbing II yang dengan sabar dan penuh pengertian

telah memberikan banyak bantuan dalam penelitian dan penulisan skripsi

ini.

2. Bapak Dody Ariawan, ST, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas

Teknik UNS.

3. Bapak Bambang Kusharjanto, ST, MT, Joko Triono, ST, MT, dan Ir.

Santoso M.Eng, Sc, selaku dosen penguji.

4. Bapak Ir. Mukahar, MSCE. selaku Dekan Fakultas Teknik UNS.

5. Bapak Dody Ariawan ST, MT selaku pembimbing akademik.

6. Dosen-dosen Teknik Mesin FT UNS yang telah membuka wacana keilmuan

penulis.

7. Semua besalen gamelan bekonang, pak Ripto, pak Sahlí dan pak Poyo.

8. Ibu, Ayahku dan kedua kakakku yang selalu mendukungku.

9. Anjar Kristanto yang melakukan penelitian bersama-sama dengan penulis.

10. Seluruh teman - teman satu kost RAHMAWANTO (rizzal S, fredy K, ardi J,

vian, bayou, pak heppy).

11. Teman-teman Teknik Mesin UNS semua angkatan (Udin, Agus, Dian, Didik,

Sapet, Sigit, Biyan, Hery Bayu, Hengky, Dhani, Jokosus, Rony, Wahyudi,

Ahmad, Mulyantara, Punto, Maruto dan lainnya yang tidak dapat disebutkan

satu persatu).

viii

Penulis menyadari bahwa dalam skripsi ini masih terdapat banyak

kekurangan. Oleh karena itu, bila ada saran, koreksi dan kritik demi

kesempurnaan skripsi ini, akan penulis terima dengan ikhlas dan dengan ucapan

terima kasih.

Dengan segala keterbatasan yang ada, penulis berharap skripsi ini dapat

digunakan sebagaimana mestinya.

Surakarta, … Juli 2010

Penulis

ix

DAFTAR ISI

Halaman ABSTRAK ...................................................................................................... vi KATA PENGANTAR .................................................................................... vii DAFTAR ISI................................................................................................... ix DAFTAR TABEL........................................................................................... xi DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xii BAB I. PENDAHULUAN .............................................................................. 1 1.1 Latar Belakang Masalah ............................................................... 1 1.2 Perumusan Masalah ...................................................................... 2 1.3 Batasan Masalah ........................................................................... 2 1.4 Tujuan ........................................................................................... 2 1.5 Manfaat Penelitian ........................................................................ 3 1.4 Sistematika Penulisan ................................................................... 3 BAB II. DASAR TEORI ................................................................................ 4

2.1 Tinjauan Pustaka ......................................................................... 4 2.2 Karakteristik Paduan Tembaga ................................................... 5 2.3 Pengertian Peking........................................................................ 6 2.4 Proses Pembuatan Gamelan Jenis Peking ................................... 7 2.5 Pengujian Kekerasan ................................................................... 15 2.6 Proses Pengecoran ....................................................................... 15 2.7 Pembekuan Paduan...................................................................... 15 2.8 Proses Pembentukan.................................................................... 16 2.9 Mekenisme Pelunakan Logam Pada Pengerjaan Panas .............. 16

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN ...................................................... 15 3.1 Lokasi Dan Waktu Penelitian....................................................... 17 3.2 Bahan Penelitian .......................................................................... 17 3.3 Peralatan Penelitian ...................................................................... 17

3.3.1 Alat Pembuat Spesimen .................................................... 17 3.3.2 Alat Uji Penelitian............................................................. 17

3.4 Tahapan Pengujian........................................................................ 18 3.5 Diagram Alir Penelitian ................................................................ 21 3.6 Alur Penelitian .............................................................................. 23

3.6.1 Penyiapan Spesimen Uji ................................................... 23 3.6.2 Pembuatan Spesimen Untuk Pengujian ............................ 23 3.6.3 Pengujian Kekerasan......................................................... 23 3.6.4 Struktur Mikro................................................................... 24 3.6.5 Pengujian Kekasaran Permukaan...................................... 24 3.6.6 Pengukuran Suhu .............................................................. 25 3.6.7 Pengujian Komposisi Kimia ............................................. 25

BAB IV. Data Dan Analisa............................................................................. 26

4.1 Bahan Pembuatan Peking ............................................................. 26 4.2 SPO (Standart Operating Product) .............................................. 27

x

4.3 Proses Pembuatan Peking............................................................. 29 4.4 Nilai Kekerasan Peking ................................................................ 30 4.5 Nilai Densitas ............................................................................... 31 4.6 Nilai Kekasaran ............................................................................ 32 4.7 Struktur Mikro .............................................................................. 33 4.8 Pengujian Air................................................................................ 35

BAB V. PENUTUP......................................................................................... 36 5.1 Kesimpulan................................................................................... 36 5.2 Saran ............................................................................................. 36

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 37 LAMPIRAN

Lampiran A (Komposisi Kimia Gamelan) ......................................... 38 Lampiran B (Suhu Penempaan Peking) ............................................. 38 Lampiran C (Suhu Penuangan Peking) .............................................. 39 Lampiran D (Kekerasan Peking HRA) .............................................. 40 Lampiran E (Pengujian Media Pendingin (Air)) ................................ 40 Lampiran F (Nilai Kekasaran)............................................................ 41 Lampiran G (Porositas) ...................................................................... 42 Lampiran H (Struktur Mikro)............................................................. 43 Lampiran I (Perhitungan Densitas Material Gamelan Jenis Peking) 48 Lampiran J (Berat Peking Dari Awal Hingga Akhir Proses Pembuatan) .................................................................... 48

Lampiran K (Istilah-istilah Pembuatan Gamelan) .............................. 49 Lampiran L (Pengujian Tambahan) ................................................... 50

xi

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 4.1 Komposisi Kimia Peking.................................................................. 26

Tabel 4.2 Suhu Quenching................................................................................... 29

xii

DAFTAR GAMBAR

halaman

Gambar 2.1. Gambar Diagram Fasa Paduan Cu-Sn...................................... 5 Gambar 2.2. Gambar Struktur Mikro Paduan 80 %Cu - 20 %Sn ................. 6 Gambar 2.3. Gambar Rancak Peking ........................................................... 6 Gambar 2.4. Gambar Peking......................................................................... 6 Gambar 2.5. Gambar Peking Pelog Satu Set ................................................ 7 Gambar 2.6. Gambar Perapen ...................................................................... 7 Gambar 2.7. Gambar Paron .......................................................................... 7 Gambar 2.8. Gambar Plandan ..................................................................... 8 Gambar 2.9. Gambar Macam-macam Palu ................................................... 8 Gambar 2.10. Gambar Supit ........................................................................... 8 Gambar 2.11. Gambar Timbangan.................................................................. 9 Gambar 2.12. Gambar Kowi ........................................................................... 9 Gambar 2.13. Gambar Cetakan Peking........................................................... 9 Gambar 2.14. Gambar Pengeringan Cetakan.................................................. 9 Gambar 2.15. Gambar Gerinda ....................................................................... 10 Gambar 2.16. Gambar Macam-macam Kikir.................................................. 10 Gambar 2.17. Gambar Bahan Gamelan .......................................................... 10 Gambar 2.18. Gambar Jujutan ....................................................................... 11 Gambar 2.19. Gambar Bahan Yang Siap Dipakai .......................................... 11 Gambar 2.20. Gambar Bahan Peking Yang Sudah Dipotong......................... 12 Gambar 2.21. Gambar Pemberian Oli Pada Cetakan Dan Hasil Coran .......... 12 Gambar 2.22. Gambar Pembentukan Peking .................................................. 13 Gambar 2.23. Gambar Ricikan Peking ........................................................... 13 Gambar 2.24. Gambar Penggerindaan Ricikan Peking .................................. 14 Gambar 2.25. Gambar Pengesikan................................................................. 14 Gambar 2.26. Gambar Pengamplasan............................................................. 14 Gambar 2.27. Gambar Pengeboran Bilah Peking ........................................... 14 Gambar 3.1. Gambar Spesimen Uji keras Dan Struktur Mikro .................... 18 Gambar 3.2. Gambar Peking Pelog Nada 7 .................................................. 18 Gambar 3.3. Gambar Peking Pelog Satu Set ................................................ 20 Gambar 3.4. Gambar Diagram Alir Penelitian ............................................. 22 Gambar 3.5. Gambar Mikrovikers HardnessTtester ..................................... 23 Gambar 3.6. Gambar Rockwell Hardness Tester Model -150A ................... 24 Gambar 3.7. Gambar Mikroskop Metalurgi.................................................. 24 Gambar 3.8. Gambar SurfaceTester .............................................................. 24 Gambar 3.9. Gambar Thermocouplereader .................................................. 25 Gambar 3.10. Gambar Spectrometer............................................................... 25 Gambar 4.1. Gambar Diagram Alir SPO ...................................................... 28 Gambar 4.2. Gambar Pengukuran Suhu Tempa ........................................... 29 Gambar 4.3. Gambar Diagram Suhu Penempaan ......................................... 30 Gambar 4.4. Gambar Posisi Pengujian Kekerasan ....................................... 30 Gambar 4.5. Gambar Diagram Kekerasan Peking Pengecoran, Tidak

Di-quenching Dan Setelah Penempaan Di- quenching........... 31 Gambar 4.6. Gambar Diagram Harga Densitas ............................................ 32

xiii

Gambar 4.7. Gambar Porositas Peking ......................................................... 32 Gambar 4.8. Gambar Diagram Kekasaran .................................................... 33 Gambar 4.9. Gambar Struktur Mikro Sebelum Ditempa .............................. 33 Gambar 4.10. Gambar Struktur Mikro Peking Setelah Penempaan Dan Di-quenching........................................................................... 33 Gambar 4.11. Gambar Struktur Mikro Peking Tidak Dikelem....................... 34 Gambar 4.12. Gambar Diagram Kekerasan Butir Warna Putih Setelah Di-quenching Dengan Pemanas Furnace................................... 34 Gambar 4.13. Gambar Diagram Kekerasan Butir Warna Hitam Setelah Di-quenching Dan Pendinginan Udara Dengan Pemanas

Furnace..................................................................................... 35

1

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Peking adalah suatu alat musik jawa yang merupakan bagian dari gamelan,

yang biasanya digunakan untuk mengiringi pagelaran wayang kulit. Cara

mengoperasikan peking ini adalah dipukul dengan kayu yang dibentuk seperti

palu. Peking merupakan alat musik tradisional yang dibuat dengan cara ditempa

dari bahan paduan tembaga (Cu) dan timah (Sn). Menurut keterangan para empu,

paduan timah dengan tembaga adalah tiga berbanding sepuluh, yang mana dalam

istilah jawanya adalah “GA dan SA”, merupakan kependekan dari tembaga dan

timah (rejasa) serta juga menunjukan angka perbandingan tiga berbanding

sepuluh. Jika dijadikan persen maka perbandinganya adalah timah (Sn) 23% dan

tembaga (Cu) 77%.

Peking ini dibuat oleh empu gamelan secara turun temurun dari nenek

moyang yang sebelumnya tidak terdokumentasikan, sehingga hanya berdasar

feeling dan belum ada standarisasi atau data kuantitatifnya dan jika generasi

mereka putus maka orang lain tidak dapat membuat. Dalam pembuatan peking ini

melalui beberapa tahap antara lain menimbang timah dan tembaga yaitu tiga

banding sepuluh, kemudian kedua logam dilebur dan dibuat besutan. Besutan ini

adalah logam paduan timah dan tembaga yang telah siap menjadi bahan baku

pembuatan peking yang mana besutan ini telah melalui proses pengujian dalam

istilah jawanya adalah (njujut). Njujut ini adalah proses pengujian sampel dengan

cara memukul dan memperpanjang sampel yang dilakukan oleh empu gamelan.

Pengujian ini bertujuan supaya dalam proses penempaan tidak beresiko terjadi

kegagalan, yang mana gagal disini biasanya patah, tidak bisa dibentuk, dan tidak

bisa disetem (dilaraskan). Setelah basutan terbentuk dan dingin, kemudian

besutan dipecah dan ditimbang sesuai berat peking yang akan dibuat. Setelah

ditimbang, besutan dilebur dan dituang kedalam cetakan dan terbentuk bakalan

peking (lakaran).

Proses selanjutnya adalah memanaskan lakaran peking tersebut pada suhu

tertentu dan kemudian ditempa sesuai dengan bentuk peking. Proses penempaan

2

2

juga memegang peranan penting terhadap keberhasilan dalam pembentukan

peking, yaitu penentuan suhu yang tepat saat penempaan, karena untuk proses

penempaan logam tentunya juga dipilih bagaimana deformasi yang diberikan pada

benda kerja. Setelah terbentuk peking kemudian dipanaskan kembali dan di-

quenching (kelem). Proses yang terakhir adalah finishing, ini terdiri dari

penggerindaan, pengamplasan, penyeteman (nglaras).

1.2. Perumusan Masalah

Perumusan masalah dalam penelitian ini adalah :

a. Bagaimana urutan proses pembuatan peking.

b. Bagaimana kualitas akhir peking ditinjau dari nilai kekerasan, bentuk

struktur mikro dan kepadatan (densitas) pada gamelan jenis peking.

1.3. Batasan masalah

Untuk penelitian ini ditentukan batasan-batasan masalah sebagai berikut :

a. Pemilihan peking nada 7 (pitu) ini karena bahan dan proses pembuatan

peking ini sudah mewakili gamelan jenis bilah lainya.

b. Pemilihan sampel penelitian adalah gamelan jenis peking pelog nada 7

dari bahan paduan tembaga (Cu) dan timah (Sn).

c. Penelitian di dasarkan pada urutan proses pembuatan gamelan jenis peking

pelog nada 7 dari awal proses hingga proses akhir (finishing).

d. Penelitian ini mengamati kekerasan, densitas dan stuktur mikro material

paduan penyusun peking pelog nada 7 dari tiga pabrik yang berbeda.

e. Pengujian kekerasan menggunakan Micro Vickers Hardness Tester dan

Rockwell Hardness Tester model -150A.

1.4. Tujuan

a. Mengetahui komposisi peking.

b. Mengetahui parameter nilai kekerasan peking.

c. Mengetahui nilai kekasaran peking.

d. Mengetahui struktur mikro peking.

e. Mengetahui densitas peking.

3

3

1.5. Manfaat Penelitian

a. Mengetahui urutan proses pembuatan gamelan jawa secara baik dan benar

untuk memperoleh gamelan yang berkualitas baik.

b. Mengetahui karakteristik material selama proses pembuatan gamelan

dalam hal ini mengamati nilai kekerasan, perubahan struktur mikro selama

urutan proses pembuatan gamelan dan densitas akhir material penyusun

gamelan.

c. Bertambahnya pengetahuan tentang urutan proses pembuatan suatu produk

dari bahan paduan tembaga dengan timah, dalam hal ini pembuatan

gamelan jawa jenis bilah (peking, saron, saron penerus, demung).

1.6. Sistematika Penulisan

Penulisan skripsi ini disusun dengan sistematika sebagai berikut :

BAB I : PENDAHULUAN

Berisi tentang latar belakang masalah, perumusan masalah,

batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, serta

sistematika penulisan.

BAB II : DASAR TEORI

Berisi tentang tinjauan pustaka, karakteristik paduan tembaga,

pengertian peking, pengujian kekerasan pada material gamelan

dan teori pengecoran, pembentukan logam, mekanisme

pelunakan logam pada pengerjaan panas.

BAB III : METODOLOGI PENELITIAN

Berisi tentang bahan penelitian, lokasi dan waktu penelitian,

tahap pengujian, diagram alir penelitian, alur penelitian.

BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN

Berisi data hasil pengujian, analisa hasil dan pembahasanya.

BAB V : PENUTUP

Berisi kesimpulan yang diperoleh dan saran-saran bagi

penelitian selanjutnya.

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

4

4

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Tinjauan pustaka

Sugita, dkk (2007) dalam penelitiannya menguji perubahan sifat mekanis

(ketangguhan retak, struktur makro dan mikro) pada gamelan bali melalui variasi

media pendingin pada media air, oli dan udara setelah proses penempaan. Dari

hasil pengujian diperoleh nilai ketangguhan retak pada media air paling tinggi dan

pada media udara didapat hasil yang paling rendah.

Wibowo (2007) dalam penelitiannya mencoba mengamati pengaruh

tegangan sisa terhadap frekuensi nada dari material berbahan dasar perunggu yang

mungkin ditimbulkan dari aktivitas termal akibat deformasi atau saat proses

pembuatan berlangsung. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui perubahan

frekuensi nada pada perunggu akibat tegangan sisa yang dilepaskan. Dengan

penelitian ini akan diketahui secara langsung apakah perubahan nada yang terjadi

pada gamelan diakibatkan oleh tegangan sisa yang dilepaskan ketika gamelan

tersebut digunakan.

Srinivasan, dkk (1991) dalam penelitiannya mencoba mengamati kerajinan

kaca logam dari daerah Aranmula, Kerala, India yang terbuat dari paduan

intermetalik (Cu31Sn8) dan disimpulkan bahwa kadar timah yang paling baik

untuk membuat kerajinan logam kaca adalah 32,6 % timah untuk mendapatkan

kilau yang baik dan memiliki kekerasan yang tinggi. Pada penelitan ini penulis

ingin membuktikan kerajinan yang bermutu baik bisa dibuat dari barang

sederhana yang mudah diperoleh dengan teknologi sederhana.

Sudardja (1979) dalam penelitianya mencoba membuat gamelan jenis

kenong dengan cara pengecoran dan menggunakan energi panas yang dapat

dipergunakan untuk mempercepat proses penstabilan struktur, dimana kestabilan

struktur tersebut merupakan salah satu faktor yang menentukan kestabilan

nadanya. Pada umumnya gamelan yang masih baru suaranya belum mantap

dikarenakan adanya struktur-struktur yang belum stabil. Hal tersebut menjadi

masalah bagi para pengrajin gamelan tradisional dalam meningkatkan usahanya.

5

5

2.2. Karakteriktik Paduan Tembaga

Bahan yang sering digunakan untuk membuat alat musik adalah tembaga

(Cu), timah (Sn), seng (Zn). Karena bahan tersebut mudah dicor dan memiliki

ketahanan korosi (Surdia, 2000).

Bahan gamelan adalah dari perunggu. Pada gambar di bawah

menunjukkan diagram Cu-Sn. Ada delapan fasa yaitu α, β, γ, δ, η, ε, ξ, dan fasa

Sn. Fasa α merupakan struktur FCC (Face Cubic Centered) pada 520 ºC larut

pada 15.8 %Sn, dan jika temperatur diturunkan batas kelarutan padatnya juga

menurun, akan tetapi memerlukan waktu yang sangat lama untuk mengendapkan

fasa Sn, oleh karena itu tidak memperhatikan perubahan batas kelarutan padat.

Selanjutnya komposisi dari paduan praktis adalah 4-12 %Sn, oleh karena itu tidak

perlu memperhatikan fasa-fasa didaerah paduan tinggi (Surdia, 2000 ).

Gambar 2.1 Diagram fasa paduan Cu-Sn.

(www.msm.cam.ac.uk/mickrograph).

6

6

Gambar 2.2 Struktur mikro paduan 80 %Cu - 20 %Sn.

(www.msm.cam.ac.uk/mickrograph)

2.3. Pengertian Peking

Peking adalah suatu alat musik gamelan yang berasal dari jawa yang

terbuat dari tembaga dan timah. Proses pembuatan peking jenis ini dibuat dengan

cara ditempa. Adapun cara pengoperasianya dengan cara dipukul dengan palu

yang terbuat dari kayu. Rumah (rancak) peking ini juga dibuat dari kayu

kemudian dicat sesuai yang ditunjukan pada Gambar 2.3 rancak peking.

Gambar 2.3 Rancak peking.

Gambar 2.4 Peking.

Adapun peking yang akan diteliti adalah peking pelog nada 7 (pitu).

Peking pelog ini dalam satu set ada 7 nada (laras), yaitu nada 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.

7

7

Peking nada 1 adalah bentuk bilah peking yang paling panjang dan peking nada 7

adalah bentuk bilah peking yang paling pendek sesuai yang ditunjukan Gambar

2.4 dan Gambar 2.5 menjelaskan bahwa jika peking diletakan diatas rancak

peking dalam satu set.

Gambar 2.5 Peking pelog satu set.

2.4. Proses Pembuatan Peking

Tahap I : Alat Dan Bahan

a. Alat Yang Digunakan Adalah :

Gambar 2.6 Perapen.

Perapen adalah tempat untuk memanaskan dan peleburan bahan gamelan

yang akan dibuat Gambar 2.6.

Gambar 2.7 Paron.

Paron adalah landasan tempa, ini biasanya terbuat dari batu, kayu, besi

yang ditanam di dalam tanah yang konstruksinya kokoh Gambar 2.7.

8

8

Gambar 2.8 Plandan.

Plandan adalah tempat untuk menampung air yang dibuat dari beton, batu

bata dan harus lebih besar dari gamelan yang akan dibuat. Air yang digunakan

untuk media pendinginan adalah air tawar Gambar 2.8.

Gambar 2.9 Macam-macam palu.

Pada proses pembuatan peking ini menggunakan palu besi gambar 2.9.

Gambar 2.10 Supit.

Supit adalah alat yang terbuat dari besi berbentuk seperti tang yang

digunakan untuk memegang peking saat ditempa Gambar 2.10 dan pelindung

panas yang diakibatkan oleh api perapen biasanya digunakan pelapah pisang

atau daun jati.

9

9

Gambar 2.11 Timbangan.

Gambar 2.12 Kowi.

Timbangan difungsikan untuk menimbang bahan-bahan peking yang akan

digunakan Gambar 2.11. Kowi adalah suatu wadah bahan gamelan pada waktu

proses peleburan Gambar 2.12.

Gambar 2.13 Cetakan peking (penyingen).

Penyingen adalah suatu cetakan yang dibuat dari batu besar dilapisi tanah

liat yang digunakan untuk membuat bakalan peking (ricikan mula-mula) Gambar

2.13.

.

Gambar 2.14 Pengeringan cetakan.

Cetakan dibuat dari batu yang dilapisi tanah liat dan kemudian cetakan

dikeringkan Gambar 2.14.

10

10

Gambar 2.15 Gerinda.

Gerinda adalah alat yang difungsikan untuk menghaluskan permukaan

ricikan setelah selesai ditempa Gambar 2.15.

(a) (b) Gambar 2.16 Macam-macam.

(a) Kikir. (b) Kesik.

Kikir ini digunakan untuk menghaluskan permukaan setelah

penggerindaan antara lain adalah kikir kotak Gambar 2.16 (a) dan kesik Gambar

2.16 (b).

b. Bahan

(a) (b)

Gambar 2.17 Bahan gamelan. (a) Timah. (b) Tembaga.

Bahan yang digunakan untuk membuat peking adalah timah dan tembaga

Gambar 2.17. Adapun perbandingan komposisinya adalah tiga banding sepuluh.

11

11

Tahap II : Peburan, Njujut, Lakaran

Proses peleburan ini dengan cara memasukkan tembaga terlebih dahulu ke

dalam kowi, Setelah tembaganya mencair kemudian timahnya dimasukan ke

dalam kowi dan diaduk.

` (a) (b)

Gambar 2.18 Jujutan. (a) Dipatahkan. (b) Diperpanjang dan ditekuk-tekuk.

Sebelum dituang ke dalam cetakan terlebih dahulu dijujut, yaitu

mengambil sampel campuran tembaga timah kemudian dituang kedalam cetakan

khusus dan diambil dua sampel uji Gambar 2.18. Satu sampel tersebut dipukul,

diperpanjang, ditekuk-tekuk. Dan sampel yang satunya lagi didinginkan dengan

abu (diusek) kemudian dipatahkan (digethak) secara visual hasilnya harus

ndaging urang. Dari dua pengujian tersebut difungsikan untuk mengetahui

apakah campuran itu sudah tepat atau belum (menurut empu gamelan).

(a) (b) Gambar 2.19 Bahan yang siap dipakai.

(a) Cetakan. (b) Bahan peking (besutan).

Jika campuran dianggap tepat, dituang ke dalam cetakan Gambar 2.19 (a)

dan bahan gamelan yang siap dilebur lagi (besutan) Gambar 2.19 (b).

12

12

Gambar 2.20 Bahan peking yang sudah dipotong (besutan).

Proses selanjutnya adalah memotong besutan dan menimbangnya sesuai

berat peking yang akan dibuat Gambar 2.20.

Proses selanjutnya adalah peleburan bahan (besutan), dengan bahan bakar

arang (areng) dan sebagai wadahnya adalah dengan kowi. Dengan cara

memasukan bahan peking (besutan) kedalam kowi kemudian dipanaskan hingga

mencair.

Setelah bahan mencair kemudian dituang ke dalam cetakan sehingga

terbentuk lakaran, Sebelum dituang terlebih dulu cetakan diolesi oli atau minyak

goreng supaya hasil coran tidak menempel dengan cetakan Gambar 2.21 (a) dan

hasil dari proses penuangan ini adalah lakaran Gambar 2.21 (b).

(a) (b) Gambar 2.21 Pemberian oli pada cetakan dan hasil coran.

(a) Pemberian oli pada cetakan. (b) Lakaran.

Lakaran adalah bahan yang siap dibentuk menjadi peking.

13

13

Tahap III : Pembentukan Dan Pendinginan

Gambar 2.22 Pembentukan peking.

Sebelum lakaran dibentuk, terlebih dahulu lakaran dipanaskan kemudian

dengan cara ditempa dengan palu besi lakaran dibentuk menjadi (ricikan) peking

Gambar 2.22. Setelah pembentukan selesai, peking kembali dipanaskan dan

kemudian di-quenching (kelem) dengan media pendingin air, sehingga terbentuk

peking setengan jadi (ricikan/irengan) Gambar 2.23.

Gambar 2.23 Ricikan peking.

Tahap IV : Finishing

Tahap finising ini terdiri dari menggerinda, mengikir, mengamplas, dan

penyelarasan nada peking.

Gambar 2.24 Penggerindaan ricikan peking.

Setelah proses penempaan selesai dan diperoleh ricikan, proses

selanjutnya adalah penggerindaan Gambar 2.24.

14

14

Gambar 2.25 Pengikiran.

Gambar 2.26 Pengesikan.

Gambar 2.27 Pengamplasan.

Setelah proses pengikiran selesai Gambar 2.25 proses selanjutnya adalah

dikesik Gambar 2.26, dan dilanjutkan proses pengamplasan Gambar 2.27. Untuk

menghasilkan kilauan peking maka peking digosok dengan batu hijau yang

dicampur bensin.

Gambar 2.28 Pengeboran bilah peking.

15

15

2.5. Pengujian Kekerasan

1. Pengujian Kekerasan Vickers.

Pada pengujian ini, dengan indentor berbentuk piramida intan dengan

beban konstan 200 gram. Nilai kekerasan vickers diperoleh dengan cara membagi

beban luas jejak indentor. Luas jejak dari indentor dihitung berdasarkan panjang

diagonal indentasi yang diketahui.

1,854 P Harga kekerasan Vickers (VHN) =

D2

Dimana : VHN = Harga kekerasan Vickers (kg/mm²).

P = Beban yang digunakan (kg).

D = Panjang diagonal indentasi (mm).

Pengujian kekerasan ini dilakukan dengan alat yang disebut Micro

Hardness Tester.

2. Pengujian Rockwell Hardnes Tester (HRA)

Pada pengujian ini menggunakan Rockwell Hardnes Tester model HR-150

dengan indentor intan dengan beban 60 kg.

2.6. Proses Pengecoran

Proses pengecoran ini dimulai dari mencairkan logam dan kemudian

dituang ke dalam cetakan dan dibiarkan dingin. Perunggu yaitu suatu paduan

tembaga, timah dan timbal yang titik cairnya lebih rendah dari titik cair tembaga.

Pengecoran perunggu ditemukan kira-kira 3000 tahun sebelum masehi di

Mesopotamia yang kemudian diteruskan ke Asia Tengah, India dan China. Dan

pada tahun 1500-1400 sebelum masehi, teknik pengecoran ini menyebar ke

negara-negara Eropa (Surdia, 2000).

2.7. Pembekuan paduan

Kalau logam yang terdiri dari satu unsur atau lebih didinginkan dari

keadaan cair, maka butir-butir kristalnya akan berbeda dengan kristal logam

murni. Jika suatu paduan yang terdiri dari komponen A dan komponen B

membeku maka sukar didapat susunan butir-butir kristal A dan kristal B tetapi

umumnya didapat butir-butir kristal campuran A dan B (Surdia, 2000).

16

16

2.8. Proses Pembentukan

Proses pembentukan adalah proses produksi untuk merubah bentuk benda

kerja dengan cara mendeformasi plastis benda kerja tersebut. Gaya pembentukan

yang diberikan ke benda kerja melebihi kekuatan luluhnya. Di dalam proses

pembentukan digunakan perkakas yang fungsinya memberikan gaya terhadap

benda kerja dan mengarahkan perubahan bentuknya (Surdia, 2000).

2.9. Mekanisme Pelunakan Logam Pada Pengerjaan Panas

Jika suatu logam dipanaskan maka dapat kita amati bahwa logam menjadi

bersifat lunak. Selanjutnya pada kondisi ini logam dapat dibentuk dengan

deformasi yang relatif lebih besar tanpa terjadi retak.

Deformasi pada temperatur tinggi didefinisikan secara lebih tegas sebagai

proses pembentukan yang dilakukan diatas temperatur rekristalisai logam yang

diproses. Temperatur rekristalisasi tembaga (Cu) adalah sekitar 250 oC - 400 oC,

sedangkan untuk timah putih (Sn) yang dideformasi pada temperatur kamar sudah

berarti diproses pada pengerjaan panas meskipun “sebenarnya tidak panas” dan

tanpa proses pemanasan. Hal ini dapat dijelaskan bahwa jika temperatur kamar

25oC untuk timah putih sudah berada di atas temperatur rekristlisasinya yaitu :

Trek= 0,5x(253+273)K = 263 o

C = -10 o

K. Dalam proses pengerjaan panas ini

mengalami banyak keuntungan hal ini disebabkan oleh lunaknya logam pada

temperatur tinggi, sehingga gaya pembentukan relatif rendah, serta deformasi

yang diberikan relatif lebih besar.

Sifat lunak ini disebabkan oleh adanya mekanisme pelunakan yang drastis

saat p roses rekristalisasi. Dengan semakin lunaknya logam pada temperatur tinggi,

maka gaya pembentukan yang lebih kecil akan dapat diusahakan pada temperatur

yang setinggi mungkin, akan tetapi itu ada batasnya, yaitu benda kerja tidak boleh

sampai logam mencair baik sabagian atau seluruhnya (Mardjono, 1985).

17

17

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan selama 6 bulan ditiga Perusahaan gamelan jawa

(Besalen) Bp Poyo, Bp Sahli, Bp Ripto yang bertempat di Bekonang, Sukoharjo,

Ja-teng, Indonesia dan di Laboratorium Material Jurusan Teknik Mesin Fakultas

Teknik Universitas Sebelas M aret Surakarta.

3.2. Bahan Penelitian

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sampel peking dari tiga

Besalen (Pabrik gamelan) yang berbeda untuk kemudian dibandingkan kualitas

material penyusunnya berdasarkan nilai kekerasan, densitas, struktur mikro,

komposisi dan nilai kekasaran permukaan hasil akhir gamelan.

3.3. Peralatan Penelitian

3.3.1. Alat Pembuat Spesimen

1. Campuran resin dan katalis sebagai pemegang potongan spesimen.

2. Mesin ampelas horizontal.

3. Pasta pengkilap.

4. Larutan pengetsa logam (HNO3 60% dan H2O 40%).

5. Pipa PVC ukuran 1,5 “ dan 2”.

6. Gergaji besi.

3.3.2. Alat Uji Penelitian

1. Thermocouplereader

2. Thermocouple tipe K.

3. Mikroskop metalurgi.

4. Microvikers hardness tester (tipe HWMMT-X7).

5. Surface tester.

18

18

3.4. Tahap Pengujian

Pengujian kekerasan dan pengamatan struktur mikro dalam penelitian ini

terdiri dari satu sampel uji dari tiga (Besalen) sehingga didapatkan tiga sampel uji.

Dan tahap pengujianya adalah sebagai berikut :

1. Tahap 1 membandingkan kekerasan dan bentuk struktur mikro pada

sampel sebelum dan setelah ditempa.

2. Tahap 2 membandingkan kekerasan dan bentuk struktur mikro pada

sampel peking sebelum dan setelah di-quenching dalam air.

3. Tahap 3 membandingkan tingkat kekasaran peking dari tiga Perusahaan.

Gambar 3.1 Spesimen uji keras dan struktur mikro.

Spesimen uji dibuat dengan cara mencampur resin dan katalis, kemudian

dituang pada cetakan yang di dalamnya sudah ditaruh potongan peking dan proses

tersebut difungsikan untuk membuat pegangan spesimen (mounting) Gambar 3.1.

Peking yang akan diteliti adalah peking pelog nada 7 (pitu) dengan

memiliki berat sekitar 1.2 kg dan memiliki ukuran sbb :

Gambar 3.2 Peking pelog nada 7.

19

19

Peking pelog 1 set

(a)

(b)

20

20

(c) Gambar 3.3 Peking pelog satu set.

(a) Tampak atas. (b) Tampak samping. (c) Tampak depan.

21

21

Ya

Tidak

Ya

Ya

3.5. Diagram Alir Penelitian

Mulai

Penimbangan bahan timah & tembaga

Peleburan Bahan

Nyulik (ambil sampel paduan)

Bahan gamelan

Penuangan ke cetakan bahan

Penuangan

Penyingen jujutan Penyingen jujutan

Sampel uji Sampel uji

Dipatahkan

Dipukul , diperpanjang Didinginkan dengan abu

Ditekuk-tekuk

Dikelem (quenching dalam air) Dilihat dan diraba

A

Pengujian komposisi kimia Pengamatan struktur mikro & uji

kekerasan

Pengukuran suhu

Pengukuran suhu

Komposisi sudah tepat

Ditambah

bahan

22

22

Ya

Tidak

Ya

Ya

Ya

Ya

Ya

:Proses pembuatan

peking.

:Pengambilan data.

.

Gambar 3.4 Diagram alir penelitian.

Besutan (paduan bahan peking)

Peleburan besutan

Pemotongan & penimbangan besutan

Penuangan ke cetakan peking

Lakaran

Penempaan

Ngelem (quenching dalam air)

Penyelarasan dan Finishing

Selesai

Irengan (peking sebelum finishing )

A

Pengukuran suhu

Pemanasan Lakaran

Pembentukan

selesai

Penurunan

suhu

Pemanasan lakaran

Pengukuran suhu

Pengukuran suhu Pengukuran suhu

Uji kekerasan, kekasaran, st ruktur mikro

Sampel uji

Uji kekerasan, struktur

mikro

Pemotongan ricikan Pengujian air

23

23

3.6. Alur Penelitian

3.6.1. Penyiapan Spesimen Uji

Penyiapan spesimen uji dilakukan cara dengan memesan peking pelog

nada 7 (pitu) pada tiga besalen (Pabrik gamelan) yang berbeda di daerah

Bekonang, Mojolaban, Surakarta. Untuk tiap besalenya masing-masing dipesan

satu buah peking dan mengikuti, pengamati seluruh proses pembuatan dari awal

sampai akhir proses, kemudian diambil sampel dan dipotong sesuai tahap

pengujian, untuk langkah selanjutnya adalah mounting spesimen.

3.6.2. Pembuatan Spesimen Untuk Pengujian

Persiapan pembuatan spesimen uji dimulai dengan penyiapan cetakan dari

potongan pipa PVC 1,5 “ dan 2” kemudian dipotong sejajar dengan tinggi sekitar

2 cm. spesimen yang sudah terpotong di letakkan dalam cetakan pipa, setelah itu

disiapkan campuran resin dan katalis untuk kemudian dituang ke dalam cetakan

pipa. Cetakan spesimen dan resin akan mengeras sempurna sekitar 2 jam, jika

seluruh permukaan spesimen sudah rata, haluskan bagian permukaan spesimen

yang akan diuji dengan ampelas berturut-turut dengan ukuran 120, 400, 600, 1000

dan 2000, kemudian spesimen dikilapkan dengan pasta pengkilap untuk

mendapatkan permukaan yang rata dan halus.

Penyiapan larutan pengetsa logam paduan tembaga-timah yang tediri dari

larutan HNO3 60% dan H2O 40% dengan tujuan untuk mengetsa logam paduan

agar struktur mikro dapat terlihat saat pengamatan struktur mikro.

3.6.3. Pengujian Kekerasan

Pengujian kekerasan dilakukan dengan microvikers hardness tester type

HWMMT-X7 dengan pembebanan 200 gram.

Gambar 3.5 Microvikers hardness tester.

24

24

Pengujian kekerasan dilakukan dengan Rockwell hardness tester model -

150A dengan pembebanan 60 kg.

Gambar 3.6 Rockwell hardness tester model -150A.

3.6.4. Struktur Mikro

Sedangkan untuk pengamatan struktur mikro digunakan mikroskop

metalurgi dengan perbesaran lensa 200 kali.

Gambar 3.7 Mikroskop metalurgi.

3.6.5. Pengujian Kekasaran Permukaan

Gambar 3.8 Surface tester.

25

25

Pengujian kekasaran permukaan dengan alat surface tester. Pengujian ini

difungsikan untuk mengetahui tingkat kehalusan dari ketiga sampel peking.

3.6.6. Pengukuran Suhu

Gambar 3.9 Thermocouplereader.

Pengukuran suhu pada pembuatan peking dengan Thermocouplereader.

3.6.7. Pengujian Komposisi Kimia

Gambar 3.10 Spectrometer.

Pengujian komposisi kimia peking ini menggunakan Spectrometer.

26

26

BAB IV

DATA DAN ANALISA

4.1. Bahan Pembuatan Peking

Urutan penelitian ini adalah mengambil sampel dari tiga Besalen yang

sudah dijujut dan dianggap tepat komposisinya oleh empu gamelan kemudian

diuji komposisi sehingga diperoleh data, yang kemudian dibandingkan

komposisinya. Pengukuran komposisi ini bertujuan untuk memperoleh toleransi

komposisi yang masih diperbolehkan pada pembuatan peking.

Tabel 4.1 Komposisi kimia peking.

Peking dapat dibuat dengan batas komposisi kimia dengan paduan Cu

(Cuprum) dan Sn (Stanum) antara 72,37%-72,67% Cu dan persentase unsur Sn

adalah antara 21,1%- 23,9% sesuai yang ditunjukkan pada tabel 4.1. Unsur

penambah lain yang berupa P (phospor) ini difungsikan untuk meningkatkan

kekuatan tarik, kekerasan dan ketahanan aus paduan perunggu, sedangkan unsur

Zn (Zing) dan Pb (Plumbum) pada paduan ini difungsikan untuk meningkatkan

kecairan yang baik (Surdia, 1986).

Komposisi Kimia (%)

Besalen A (Poyo)

Besalen B (Ripto)

Besalen C (Sahli)

Jujutan Gagal

Cu 72.54 72.37 72.67 73.04

Sn 21.2 23.9 22.1 20.6

Pb 0.39 1.42 2.86 0.29

Zn 0.272 0.442 0.448 0.293

Ni 0.0852 0.0625 0.101 0.243

Fe 0.0655 0.0764 0.0843 0.0509

Si 0 0 0 0.029

Mn 0 0.0005 0.0006 0.0019

Al 0.0027 0.0037 0.0076 0.0172

Cr 0.0356 0.0494 0.0391 0.029

P 5.44 1.58 1.48 5.46

S 0.0064 0.0172 0.0514 0.0151

As 0.026 0.0795 0.163 0.0249

27

27

Ya

Tidak

Ya

Ya

4.2. SPO (Standart Operating Product)

Mulai

Peleburan Bahan

Nyulik (ambil sampel paduan)

Bahan gamelan

Penuangan ke cetakan bahan

Penuangan

Penyingen jujutan Penyingen jujutan

Sampel uji Sampel uji

Dipatahkan

Ditempa tebal 8 mm menjadi 2 mm Didinginkan dengan abu

Ditekuk-tekuk 3 kali 180o.

Dikelem (quenching dalam air) Dilihat dan diraba (Ndaging urang)

A

Komposisi : 72,37% - 72,67% Cu , 21,1% - 23,9% Sn

Uji keras : 75 - 76 HRA Suhu penuangan : 800

oC – 1100

oC

Struktur mikro : Tabel ...

Komposisi sudah tepat

Ditambah

bahan

78% Cu dan 22% Sn

Penimbangan bahan timah &

tembaga

900 oC – 1250 oC Pengukuran

suhu

800 oC – 1000 oC Pengukuran

suhu

Pengujian komposisi kimia, pengamatan st ruktur mikro & uji

kekerasan

28

28

Ya

Tidak

Ya

Ya

Ya

Ya

Ya

: Proses pembuatan Peking.

: Pengambilan data.

Gambar 4.1 Diagram alir SPO

Besutan (paduan bahan peking)

Peleburan besutan

Pemotongan & penimbangan besutan

Penuangan ke cetakan peking

Lakaran

Penempaan

Ngelem (quenching dalam air)

Penyelarasan dan Finishing

Selesai

Irengan (peking sebelum finishing )

A

800 oC – 1000 oC

Pemanasan Lakaran

Pembentukan

selesai

Penurunan

suhu

Pemanasan lakaran

537 o

C – 565 o

C

417,4oC

334,1 oC

Uji kekerasan : 70 – 71 HRA Kekasaran : 0.171 – 0.186 Struktur mikro : Tabel struktur mikro

Sampel uji

Uji kekerasan, struktur mikro

Pemotongan ricikan Tidak ada kadar minyak

;emak

Pengukuran suhu

Uji kadar minyak

dalam air

29

29

4.3. Proses Pembuatan peking

Peking dibuat dengan cara dipanaskan kemudian ditempa berulang-ulang

hingga terbentuk peking kemudian didinginkan cepat (dikelem). Suhu penempaan

diukur dengan thermokopel tipe K dari awal sampai akhir proses penempaan

seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.1.

Gambar 4.2 Pengukuran suhu tempa.

Peking yang dipanaskan maka menjadi bersifat lunak, selanjutnya pada

kondisi ini peking dapat dibentuk dengan deformasi yang relatif lebih besar tanpa

terjadi retak. Temperatur rekristalisai Cu (Cuprum) adalah sekitar 300oC - 400

oC.

Pada proses pembuatan peking ini suhu penempan peking dilakuka pada suhu

antara 300 oC - 500 oC dan suhu quenching-nya adalah di atas 520oC - 600 oC

sesuai yang ditujukkan pada Gambar 4.3 dan Tabel 4.2.

Tabel 4.2 Suhu quenching.

Perusahaan Perusahaan

A (Poyo)

Perusahaan

B (Ripto)

Perusahaan

C (Sahli)

Suhu quenching 537.2 o

C 557.6 oC 565.3

oC

Dari tiga perusahaan gamelan itu memiliki komposisi kimia 72,37% - 72,67% Cu

dan 21,1% - 23,9% Sn ini mempunyai transformasi fasa α yang dikelilingi α + γ,

dan pada fasa ini lebih lunak dari pada δ sehinga pada suhu di atas 520 oC ini

dimanfaatkan oleh para empu gamelan untuk meng-quenching peking pada suhu

tersebut, untuk mendapatkan sifat keuletan yang lebih tinggi. Suhu penempaan

peking pada (395 oC > suhu penempaan >360 oC) memiliki fasa δ Gambar 4.3.

30

30

Gambar 4.3 Diagram suhu penempaan.

4.4. Nilai Kekerasan Peking

Pada proses pengambilan data kekerasan ini diambil sampel I-III dan di uji

pada titik 1-4 seperti yanng ditunjukan pada Gambar 4.4 kemudian diambil rata-

ratanya.

Sampel III Sampel I Sampel II

(a) (b) Gambar 4.4 Posisi pengujian kekerasan peking.

(a) Titik pengujian. (b) Potongan sampel uji.

Perusahaan

Suhu penempaan

417.48394.72

373.84

377.16367.92

334.12

200

300

400

500

Poyo Ripto Sahli

(oC)

Suhu Aw al Suhu Akhir

Perusahaan

31

31

Gambar 4.5 Diagram kekerasan peking pengecoran, tidak di-quenhcing dan

setelah penempaan di-quenhcing.

Pada proses pengecoran nilai kekerasan peking adalah paling tinggi

nilainya karena pada proses pengecoran peking ini memiliki fasa α yang

dikelilingi α + δ. Nilai kekerasan peking setelah proses penempaan dan di-

quenching adalah paling rendah dibanding dengan tidak di-quenching, karena

pada saat di-quenching peking memiliki fasa α yang dikelilingi α + γ. Sehingga

dapat disimpulkan bahwa pada proses pembuatan peking pada perusahaan

gamelan Poyo, Ripto, Sahli adalah proses pelunakan, sesuai yang ditunjukan pada

Gambar 4.5 hal ini disebabkan karena δ memilik sifat lebih keras dibanding γ.

4.5. Nilai Densitas

Pada proses pengambilan data densitas ini diambil dari sampel pengecoran

peking sebelum ditempa dan dari peking yang sudah jadi. Harga densitas peking

ini tidak hanya dipengaruhi oleh komposisi kimia saja, tetapi hal ini juga

dipengaruhi pada saat proses penempaan peking, dalam hal ini karena proses

penempaan peking mengurangi porositas seperti ditunjukan pada Gambar 4.7

sehingga densitas pengecoran lebih rendah dibanding setelah penempaan. Pada

penempaan ini adalah manual maka dihasilkan densitas yang berbeda juga. Pada

Diagram kekerasan

76.25 75.576.62 7575.8775.3771.375 70.571.25

20

30

40

50

60

70

80

90

Poyo Ripto Sahli

(HRA)

Pengecoran Tidak di-quenching Di-quenching

32

32

Diagram densitas

8.85 8.83

8.43

9.1859.07

8.88

7

7.5

8

8.5

9

9.5

10

Poyo Ripto Sahli

Nil

ai d

en

sit

as

Pengecoran Setelah penempaan

besalen Poyo adalah paling tinggi dan yang paling rendah adalah pada besalen

Sahli seperti yang ditunjukkan pada Diagram 4.6.

Gambar 4.6 Diagram harga densitas.

(a) (b)

Gambar 4.7 Porositas peking. (a) Pengecoran. (b) Setelah penempaan.

4.6. Nilai Kekasaran

Nilai kekasaran pada peking yang paling tinggi adalah pada besalen Poyo

dan yang paling rendah adalah pada besalen sahli sesuai yang ditunjukkan pada

Gambar 4.8 hal-hal yang mempengaruhi tingkat kekasaran ini adalah pada saat

finishing yaitu mengikir, mengamplas dan saat memoles peking.

Porositas

Porositas

33

33

Diagram kekasaran

0.1756

0.1713

0.1865

0.16

0.165

0.17

0.175

0.18

0.185

0.19

Nil

ai

Kek

as

ara

n

Poyo Ripto Sahli

Gambar 4.8 Diagram kekasaran.

4.7. Struktur mikro

Gambar 4.9 Struktur mikro sebelum ditempa.

Bentuk stuktur mikro peking dengan proses pengecoran dan belum

mengalami penempaan memiliki bentuk equaxial dan columnar. seperti yang

ditunjukan pada Gambar 4.9 hal ini disebabkan karena pendinginan berlangsung

pada cetakan pasir dan pada saat sebelum dituang terlebih dahulu cetakan peking

diolesi oli sehingga terbentuk struktur kolom yang memiliki orientasi sembarang.

Gambar 4.10 Struktur mikro peking setelah penempaan dan di-quenching. Bentuk struktur mikro peking yang telah mengalami proses pembentukan

dengan cara ditempa pada suhu 330 oC – 420

oC dan di-quenching pada suhu di

α

α + δ

α

α + γ

34

34

atas 520 oC – 570 oC ini mempunyai ukuran butir yang sangat kasar sehingga

mempengaruhi kekerasan peking. Dalam hal ini peking mengalami penurunan

kekerasan. Pada proses quenching di atas suhu 520 oC – 570 oC memiliki

transformasi fasa α yang dikelilingi α + γ seperti yang ditunjukan pada Gambar

4.10 pada fasa γ ini memiliki sifat lebih lunak dibanding δ.

Gambar 4.11 Struktur mikro peking tidak dikelem.

Bentuk struktur mikro peking yang telah mengalami proses pembentukan

tetapi setelah prosesnya selesai tidak melewati proses quenching ini memiliki

bentuk yang tidak beraturan, cenderung pipih, ada upaya pertumbuhan butir

disertai pertumbuhan inti. Hal ini disebabkan karena pada saat p roses penempaan

berlangsung pada temperatur di atas rekristalisasi, dan kemudian didinginkan

dengan udara, seperti yang ditunjukan pada Gambar 4.11. Pada proses ini

memiliki fasa α yang dikelilingi α + δ yang memiliki sifat keras dan getas.

Gambar 4.12 Diagram kekerasan butir warna putih setelah di-quenching dengan

pemanas furnace.

α + γ

α

Diagram kekerasan butir warna putih

172.52 168.72170.55

167.87

153.95

145.77

130

140

150

160

170

180

450 550 750

Tidak di-quenching Di-quenching

(VHN)

35

35

Gambar 4.13 Diagram kekerasan butir warna hitam setelah di-quenching dan pendinginan udara dengan pemanas furnace.

Pada Gambar 4.12 - 4.13 menunjukan bahwa butir yang berwarna putih

lebih lunak dibanding butir warna hitam dan mengalami perubahan kekerasan jika

di-quenching pada suhu 550oC dan 750

oC. Butir yang berwarna putih adalah α

dan butir warna hitam adalah δ, γ, β, yang mana pada fasa ini memiliki kekerasan

δ > γ > β.

4.8. Pengujian Air

Pengujian air media quenching tidak terdapat kandungan minyak, lemak.

Diagram kekerasan butir warna hitam

346.7 344.37 345340.57269.07

240.5

0

100

200

300

400

450 550 750

(VHN)

Tidak di-quencing Di-quencing

36

36

BAB V

PENUTUP

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian, pengujian dan analisa dapat disimpulkan

sebagai berikut;

1. Peking dapat dibuat dengan komposisi 72,37%-72,67% Cu dan 21,1%-

23,9% Sn dengan unsur lain yaitu phospor antara 1-5%.

2. Peking dapat dibuat dengan suhu penempaan antara 360 o

C - 395 o

C

dengan temperatur pemanasan akhir antara 537 oC - 565 oC kemudian di-

quenching.

3. Kekerasan peking dengan proses pengecoran adalah antara 75 - 76 HRA,

dan setelah melalui proses pemanasan, penempaan, di-quenching

kekerasan peking menjadi 70 – 71 HRA.

4. Pemanasan akhir disertai proses quench pada pembuatan peking bertujuan

untuk menurunkan kegetasan pada gamelan.

5. Peking memiliki fasa α yang dikelilingi α + γ yang memiliki sifat lebih

lunak dibanding pengecoran peking yang memiliki fasa α yang dikelilingi

α + δ yang memiliki sifat keras dan getas.

6. Penempaan peking difungsikan untuk membentuk peking.

7. Densitas pengecoran peking adalah 8 gram/cm3 dan setelah penempaan

adalah 8.8 – 9.1 gram/cm3 .

8. Nilai kekasaran peking adalah 0.1713 – 0.1865 dan masuk pada kelas N3.

5.2. Saran

Berdasarkan pelaksanaan dan hasil penelitian dapat disarankan:

1. Melakukan penelitian terhadap pengaruh kekerasan terhadap bunyi yang

dihasilkan.

2. Melakukan penelitian terhadap pengaruh media quenching pada

pembuatan peking.

3. Melakukan penelitian pengaruh suhu quenching terhadap bunyi yang

dihasilkan.

37

37

DAFTAR PUSTAKA

ASM Handbook, 1973, Metallography, Structure and phase Diagrams, 8 th ed.,

vol. 8, ASM International, Materials Park, OH.

ASTM B 101, 1996, Standart Spesification For Cooper Sheet, American Society

for Testing and Material. Book of Standard Vol 4.10 Density Testing. West

Chonshohoken, PA. USA.

Ditter G.E, 1992. Metallurgi Mekanik, PT. Erlangga Jakarta, Jakarta

Glaeser, A.W, 1978. Wear Properties Of Heavy Loaded Cooper-Base Bearing

Alloy, Ohio State University , US.

Irfai, M A, 2005. Pengaruh Suhu Dan Waktu Aging Terhadap Kekuatan Tarik

Torak Bekas Yang Dicor Kembali. Teknik mesin. UNES, Semarang.

Lawrence H. Van Vlack. 1992 Ilmu dan Teknologi Bahan (Logam dan Bukan

Logam. PT. Erlangga Jakarta, Jakarta.

Rochim, T, 1989. Spesifikasi dan kontrol, kualitas geometrik, metrologi industri

TM ITB, Bandung.

Rustopo, 1980. Pengetahuan Membuat Gamelan, Proyek Pengembangan IKI sub

Bagian Proyek ASKI, Surakarta.

Siswosuwarno, M, 1985. Teknik Pembentukan Logam, Jilid 1, Jurusan Mesin,

Fakultas Teknologi Industri, ITB Bandung.

Srinivasan, S, dkk, 1991. High-tin bronze mirrors of Kerala, IAMS Newsl, South

India.

Sudarja, 1979. Teknik Pengecoran Kenong Dari Bahan Paduan Cu-Sn Dan

Teknik Stabilisasi Struktur. Program Studi Teknik Fisika, ITB, Bandung.

Surdia, T, 1986. Pengetahuan Teknik Bahan, Cetakan 5, PT Pradnya Paramita,

Jakarta

Surdia, T, 2000. Teknik Pengecoran Logam, Cetakan 8, PT Pradnya Paramita,

Jakarta

Sugita, IKG, 2007. Analisa Media Pendingin Pada Proses Pendinginan Perunggu

Gamelan Bali. Universitas Udayana, Bali.

Wibowo, A, 2007. Pengaruh Tegangan Sisa Terhadap Frequensi Nada Dasar

Perunggu. Program Pasca sarjana.UGM, Yogjakarta.