PENGARUH BENTUK PENAMPANG RUNNER TERHADAP CACAT POROSITAS DAN NILAI KEKERASAN PRODUK COR ALUMINIUM CETAKAN PASIR

Bambangkusharjanta, Wahyupurworaharjo, Jokosantoso
2012 MEKANIKA   unpublished
This experiment is aimed to determine the influence of cross-sectional shapes of runner on porosity defect and hardness number of aluminium alloy castings product by using sand molds. The raw material of aluminium alloy in this experiment is derived from waste of truck pistons. Variations of cross-sectional shapes of runner are: circular, rectangular, and triangular. The porosity testing is conducted by comparing the true density to the apparent density. The true density testing uses ASTM E-252
more » ... ing uses ASTM E-252 standard. The hardness number testing is conducted by using Brinell hardness testing machine with 10 mm of indenter's diameter and 500 kgf of test force. The result showed that runner with circular cross-sectional shape has the lower average porosity percentage and higher hardness number than runner with rectangular and triangular cross-sectional shapes. PENDAHULUAN Pengecoran merupakan bagian yang sangat penting pada kebanyakan mesin, turbin, termasuk beberapa suku cadang dan alat-alat rumah tangga. Produksi pengecoran pada kenyataannya cukup rumit karena proses pengecoran berhubungan dengan beberapa cacat seperti adanya rongga udara (cavity), porositas, segregasi makro, retak, dan perubahan bentuk yang menyebabkan penolakan (rejection) pada pengecoran yang menghendaki kualitas yang baik (Gupta et al., 2011). Salah satu unsur penting yang perlu diperhatikan dalam memproduksi produk pengecoran yang berkualitas tinggi adalah perancangan saluran (gating design). Upaya penelitian secara meluas telah banyak dilakukan dalam rangka mempelajari pengaruh perancangan saluran pada pola aliran logam cair saat memasuki cetakan. Penelitian-penelitian tersebut menunjukkan bahwa perancangan sistem saluran yang optimal dapat mengurangi turbulensi pada aliran logam cair, meminimalisasi udara yang terjebak, inklusi pasir, terbentuknya lapisan oksida dan terak(Shafiee et al., 2009). Sistem saluran adalah jalan masuk bagi cairan logam yang dituangkan ke dalam rongga cetakan. Tiap bagian diberi nama, dari mulai cawan tuang dimana logam dituangkan dari ladle, sampai saluran masuk ke dalam rongga cetakan. Nama-nama itu ialah cawan tuang (pouring cup), saluran turun (sprue), pengalir (runner) dan saluran masuk (ingate)(Surdia dan Chijiwa, 2000). Runner merupakan saluran yang mengalirkan logam cair dari saluran turun (sprue) ke saluran masuk (ingate) yang selanjutnya akan masuk ke rongga cetakan. Dengan mempertimbangkan bentuk penampang runner diharapkan akan mengurangi resiko terjadinya cacat yang sering timbul pada sand casting. Penelitian ini akan mendalami tentang pengaruh bentuk penampang pengalir (runner) terhadap cacat porositas dan nilai kekerasan cor aluminium menggunakan cetakan pasir. DASAR TEORI Ahmad dan Hashim (2011) meneliti tentang pengaruh diameter vortex runner sistem saluran pada kekuatan coran paduan Al-12Si. Hasil dari eksperimen tersebut adalah bahwa nilai kekuatan mekanik dari coran paduan Al-12Si berbanding lurus dengan diameter runner. Shafiee et al. (2009) melakukan penelitian tentang pengaruh desain saluran runner pada kekuatan mekanik coran paduan Al-Si7-Mg yang dicor menggunakan proses pengecoran pasir. Desain runner yang digunakan dalam penelitian ini adalah bentuk belokan radius dan bentuk L. Pola aliran dari proses pengisian diidentifikasikan menggunakan perangkat lunak simulasi ADSTEFAN. Dari penelitian tersebut diketahui bahwa coran yang menggunakan saluran runner dengan bentuk belokan radius mempunyai kehandalan sifat mekanik yang lebih baik dan cacat porositas yang lebih sedikit dibandingkan bentuk belokan L. Sun et al. (2008) merancang sistem saluran untuk pengecoran paduan magnesium. Hasil simulasi menunjukkan bahwa desain sistem saluran memiliki pengaruh yang signifikan terhadap kualitas pengecoran magnesium. Empat parameter sistem saluran yang digunakan yaitu tinggi ingate, lebar ingate, tinggi runner dan lebar runner yang dioptimalkan dengan pertimbangan kriteria yang objektif termasuk kecepatan pengisian, penyusutan porositas, dan product yield. Dari simulasi yang
fatcat:tjii62s2grh45py4b4zrlpg5q4