Transcription

TUGAS AKHIRPROSES PENGECORAN ALUMINIUM SEBAGAI BAHANPEMBUATAN BLOK SILINDERDiajukan Untuk Memenuhi Syarat MemperolehGelar Sarjana Teknik Mesin Pada Fakultas TeknikUniversitas Muhammadiyah Sumatera UtaraDisusun Oleh:YUDI RAHMANTO1507230238PROGRAM STUDI TEKNIK MESINFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SUMATERA UTARAMEDAN2019

ii

iii

ABSTRAKProses pengecoran logam merupakan proses penuangan logam cair dari hasilpeleburan sampai titik leleh logam ke dalam cetakan, kemudian di biarkanmengeras dan mendingin sampai temperatur ruangan. Proses pengecoranaluminium sebagai bahan pembuatan blok silinder . Proses pengecoran aluminiumdilakukan menggunakan metode Sand Casting dengan cetakan pasir. Pasir silikayang digunakan memiliki ukuran mesh 50 dengan perbandingan pengikat bentonit20%, gula tetes 4,5%, dan air 4% sehingga cetakan dapat diangkat. Cetakan dibagimenjadi 3 bagian utama sisi kanan, sisi kiri dan inti liner. Bahan aluminium yangdigunakan sebagai bahan pengecoran blok silinder diperoleh dari limbah fuel filterkendaran berat karena limbah aluminium ini masih bisa didaur ulang kembali danmudah didapat dengan harga ekonomis. Penelitian ini bertujuan untuk membuatsebuah blok silinder sepeda motor satria 2 tak dengan memanfaatkan aluminiumbekas. Aluminium di gunakan untuk bahan penganti corcoran kelabu dikarenakansifat yang dapat melepas panas yang baik, dalam pengecoran ini alumuniumdileburkan dalam tungku lebur dengan menggunakan bahan bakar gas elpijisampai temperature 660⁰C, penuangan leburan aluminium dilakukan dalam satutahap penuangan dalam temperatur tungku lebur 671ºC tinggi penuangan 5-10cm.Setelah dingin dan membeku cetakan dibongkar dengan palu kayu/plastik danbersihkan dengan kuas agar kotoran yang menepel hilang.Hasil penelitian yangdiperoleh, hasil uji kualitas berupa pemeriksaan kasat mata, Dari penuanganmasih di temukan cacat pada blok silinder dari proses penuangan yang terlalulama yang diakibatkan dari penurunan suhu berupa cacat lubang jarum,cacatrongga udara. Sehingga dilakukan pemakanan untuk finishing, dengan carahaluskan pola coran dengan menggunakan gerinda atau dengan menggunakankikir, dan amplas halus. Proses pengecoran aluminium sebagai bahan pembuatanblok silinder memerlukan waktu lebih kurang 3 jam 15 menit yakni 3 jam prosespeleburan aluminium dan 15 menit pendinginan logam cair dalam cetakan. Bloksilinder hasil pengecoran dari cetakan pasir mengalami penyusutan volumesebanyak 15296 mm3 .Kata Kunci: silinder blok, Pengecoran, Sand Casting, Aluminiumiv

ABSTRACTThe metal casting process is the process of pouring molten metal from the meltingto the melting point of the metal, into the mold, then allowing it to harden andcool to room temperature. Aluminum casting process as material for makingcylinder blocks. The aluminum casting process is carried out using the SandCasting method with sand molds. The silica sand used has a mesh size of 50 witha ratio of 20% benttonite, 4,5% sugar drops, and 4% water so that the mold canbe lifted. The mold is divided into 3 main parts right side, left side and liner core.The aluminum material used as a cylinder block casting material is obtained fromheavy vehicle fuel filter waste because this aluminum waste can still be recycledand easily obtained at economical prices. The aim of this research is to make acylinder block of 2-stroke Satria motorcycle by utilizing used aluminum.Aluminum is used as a substitute for gray castings because of its good heatreleasing properties. In this casting aluminum is melted in a melting furnaceusing LPG fuel to a temperature of 660ºC, aluminum melting pouring is carriedout in one pouring step in the melting furnace 671ºC pouring height 5-10cm.After chilling and freezing the mold is disassembled with a wooden / plastichammer and cleaned with a brush so that the dirt that has been swept away. Theresearch results obtained, the results of quality tests in the form of visibleexamination. caused by a decrease in temperature in the form of pinhole defects,defects in the air cavity. So that the feeding is done for finishing, by smoothing thecast pattern using a grinding or using a file and fine sandpaper. The aluminumcasting process as a material for making cylinder blocks takes approximately 3hours 15 minutes, namely 3 hours of aluminum smelting process and 15 minutesof cooling the molten metal in a mold. Cylindrical blocks casting from sand moldsexperienced a volume shrinkage of 15296 mm3Keywords: block cylinder, Casting, Sand Casting, Aluminumv

KATA PENGANTARDengan nama Allah Yang Maha Pengasi lagi Maha Penyayang. Segalapuji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikankarunia dan nikmat yang tidak terkira. Salah satu nikmat tersebut adalahkeberhasilan penulis dalam menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini yang berjudul“Proses Pengecoran Aluminium Sebagai Bahan Pembuatan Blok Silinder “sebagai syarat untuk meraih gelar akademik sarjana Teknik pada Teknik Mesin,Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara ( UMSU ) Medan.Banyak pihak telah membantu dalam menyelesaikan laporan Tugas Akhirini, untuk itu penulismenghaturkan rasa terimakasih yang tulus dan dalamkepada:1. Bapak Munawar Alfansury Siregar,S.T.,M.T selaku Dosen Pembimbing I danPenguji yang telah banyak membimbing dan mengarahkan penulis dalammenyelesaikan Tugas Akhir ini. Sekaligus sebagai Dekan Fakultas Teknik,Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara.2. Bapak Sudirman Lubis,S.T.,M.T. selaku Dosen Pembimbing II dan Pengujiyang telahbanyakmembimbing dan mengarahkanpenulisdalammenyelesaikan Tugas Akhir ini.3. Bapak Khairul Umurani.S.T.,M.T selaku Dosen Pembanding I dan pengujiyang telah banyak memberikan koreksi dan masukan kepada penulis dalammenyelesaikan Tugas Akhir ini. Sekaligus sebagai Wakil Dekan III FakultasTeknik, Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara.4. Bapak Chandra A Siregar.S.T.,M.T Selaku Dosen Pembanding II dan pengujiyang telah banayak memeberikan koreksi dan masukan kepada penulis dalammenyelesaikan Tugas Akhir ini.5. Selerurh Bapak/Ibu Dosen di Program Studi Teknik Mesin, UniversitasMuhammadiyah Sumatera Utara yang telah banyak memberikan ilmuketeknikmesinan kepada penulis.6. Orang tua penulis: Samad dan Teti Emila, yang telah bersusah payahmembesarkan dan membiayai studi penulis.vi

7. Bapak/Ibu Staf Administrasi di biro Fakultas Teknik, UniversitasMuhammadiyah Sumatera Utara.8. Sahabat-sahabat penulis: Muhammad Yahya lubis, Bagus surianto, Melpan,dan lainnya yang tidak mungkin namanya disebut satu per satu.Laporan Tugas Akhir ini tentunyan masih jauh dari kesempurnaan, untuk itupenulis berharap kritik dan masukan yang konstruktif untuk menjadi bahanpembelajaran berkesinambungan penulis di masa depan. Semoga laporan TugasAkhir ini dapat bermanfaat bagi dunia konstruksi Mesin.Medan, 6 September 2019Yudi Rahmantovii

DAFTAR ISILEMBAR PENGESAHANLEMBAR PERNYATAN KEASLIAN SKRIPSIABSTRAKABSTRACTKATA PENGANTARDAFTAR ISIDAFTAR TABELDAFTAR GAMBARDAFTAR NOTASIiiiiiivvviviiixxixiiiBAB 1 PENDAHULUAN1.1. Latar Belakang1.2. Rumusan Masalah1.3. Ruang Lingkup1.4. Tujuan1.5. Manfaat112223BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA2.1. Peroses Pengecoran2.2. Sifat- Sifat Logam Cair2.2.1. Sifat-Sifat Yang Di Perlukan Dan Bahan Yang CocokUntuk Coran2.2.2. Bahan Aluminium2.2.3. Struktur Dan Sifat-Sifat Coran Pada Aluminium2.3. Membuat Coran2.4. Peroses pencetakan2.4.1. Pasir Cetak2.4.2. Bahan Pengikat2.4.3. Macam- Macam Cetakan Pasir2.4.4. Bentuk Dan Ukuran Coran2.5. Pembuatan Cetakan2.6. Kegunaan Dan Tipe Blok Slinder2.6.1. Blok Silinder/Silinder2.6.2. Tabung Silinder2.6.3. Kategori Dan Berdasarkan Pergerakan Piston2.6.4. Blok Silinder 2 Tak445569101213131416171818192127BAB 3 METODE PENELITIAN3.1. Tempat dan Waktu3.1.1. Tempat3.1.2. Waktu3.2. Bahan dan Alat3.2.1. Bahan3.2.2. Alat28282828282831viii

3.3. Bagan Alir Penelitian3.4. Pembuatan Pola Cetakan Pasir3.5. Membuat Cetakan Pasir3.6. Melebur Aluminium35363843BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN4.1. Perbandingan Campuran Cetakan Pasir4.2. Suhu Tungku Lebur4.3. Diagram Proses Pengecoran4.4. Hasil Pengecoran Dan Persentase Cacat Produk4.4.1. Cacat Lubang Jarum Dan Lekat4.4.2. Cacat Salah Alir Dan Sumbat Dingin4.4.3. Cacat Rongga Udara4.5. Dimensi Blok Setelah Finising4.5.1. Penyusutan Pada Blok Slinder Tampang Atas4.5.2. Penyusutan Pada Tampang Bawa4.5.3. Penyusutan Pada Tampang Kiri4.5.4. Penyusutan pada Tampang Kanan4.5.5. Penyusutan Pada Tampang Depan4.6. Mengukur Penyusutan Volume Total484849515252535354565758596061BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN5.1.Kesimpulan5.2.Saran636363DAFTAR PUSTAKA64LAMPIRANLEMBAR ASISTENSIDAFTAR RIWAYAT HIDUPix

DAFTAR TABELTabel 2.1 Sifat-sifat bahan corTabel 3.1 Jadwal Kegiatan PenelitianTabel 4.1 Pengamatan suhu tungku leburTabel 4.2 Pengurangan dan penambahan dimensi blok setelah finising5284955x

DAFTAR GAMBARGambar 2.1. AluminiumGambar 2.2. Peleburan alumina menjadi ingot cetakan aluminiumGambar 2.3. Aliran proses pada pembuatan coranGambar 2.4. Proses mol cetakan pasirGambar 2.5. Liner keringGambar 2.6. Liner basahGambar 2.7. Mesin Inline tipeGambar 2.8. Mesin V tipeGambar 2.9. Gambar Mesin W tipeGambar 2.10. Mesin x tipeGambar 2.11. Mesin tipe UGambar 2.12. Mesin flat/Boxer tipeGambar 2.13. Mesin VR6Gambar 2.14. Mesin Rotary tipeGambar 2.15. Motor bakar 2 tak dan 4 takGambar 2.16. Blok Silinder Satria 2tak671017192021222223242425252627Gambar 3.1. Aluminium bekasGambar 3.2. Pasir silikaGambar 3.3. BentoniteGambar 3.4. Gula tetes tebuhGambar 3.5. Blok mesin satria 2 takGambar 3.6. Kotak moldingGambar 3.7. TimbanganGambar 3.8. Ayakan pasirGambar 3.9. Gambar tanur tipe krusibel angkatGambar 3.10. Sarung tanganGambar 3.11. Alat UkurGambar 3.12. Softwere AutocadGambar 3.13. Bagan alir penelitianGambar 3.14. Blok slinder yang terpotongGambar 3.15. Autocad 2DGambar 3.16. Pola blok silinder 3DGambar 3.17. Proses mendapatkan volume blok silinder dari AutocadGambar 3.18. Proses mengayak pasirGambar 3.19. Proses penakaran pasir silikaGambar 3.20. Proses penakaran bentoniteGambar 3.21. Proses pencampuran pasir dan bentoniteGambar 3.22. Proses penakaran gula tebuGambar 3.23. Proses pencampuran gula tetes tebuGambar 3.24. Proses pemadatan pasir ke dalam molGambar 3.25. Proses pengangkatan blokGambar 3.26. Hasil cetakan pasirGambar 3.27. Proses memasukan aluminium dedalam 940404141424243xi

Gambar 3.28. Proses pemasangan regulator gasGambar 3.29. Aluminium mulai mencairGambar 3.30. Pengambilan dross yang terlebur dalam aluminiumGambar 3.31. Proses pengambilan tempratur suhu tuangGambar 3.32. Cetakan pasirGambar 3.33. Penuangan aluminium ke cetakan pasirGambar 3.34. Pembongkaran cetakan pasir43444445464647Gambar 4.1. Grafik perbandingan bahan cetakan pasirGambar 4.2. Cetakan pasir yang mengeras setelah penuanganGambar 4.3. BarnerGambar 4.4. Diagram proses pengecoranGambar 4.5. Cacat lubang jarum dan pelekatGambar 4.6. Cacat lubang jarum dan lekat pada blok silinderGambar 4.7. Cacat salah alir dan sumbat dinginGambar 4.8. Salah aliran dan sumbat dingin pada blok silinderGambar 4.9. Cacat rongga udaraGambar 4.10. Cacat pada ronga udara pada blok silinderGambar 4.11. Blok silinder setelah finisingGambar 4.12. Hasil gambar dari pengukuranGambar 4.13. Pengukuran tampang atasGambar 4.14. Pengukuran tampang bawahGambar 4.15. Pengukuran tampang kiriGambar 4.16. Pengukuran tampang kananGambar 4.17. Pengukuran tampang depanGambar 4.18. Bejana kaca yang terisi airGambar 4.19. Pengukuran blok silinder dalam air48495051525253535354545556575859606162xii

DAFTAR NOTASISimbolV bejanaPLTT air1T air 2V air 1V air 2V blok silinderV penyusu tan blok silinderKeterangan Volume bejana Panjang bejana Lebar bejana Tinggi bejana Tinggi air sebelum dimasukan blok Tinggi air setelah dimasukan blok Volume air sebelum dimasukan blok Volume air setelah dimasukan blok Volume blok silinder Volume pemakanan finisingSatuanmm³mmmmmmmmmmmm³mm³mm³mm³xiii

BAB 1PENDAHULUAN1.1 Latar BelakangPenggunaan logam sebagai komponen / part sangat penting untuk diketehuibagaimana proses pembentukan dan sesuai dimensi yang di inginkan , komponenyang beragam bentuk dan dimensi yang sangat rumit selain pembentukannyamenggunakan mesin produksi, komponen/part juga lebih banyak mengunakanmetode pengecoran. Pengecoran logam merupakan proses penuangan logam cairdari hasil peleburan selanjutnya di tuangkan ke dalam cetakan,dan di biarakanmengeras dan mendingin sampai tempratur ruangan. Di bidang OtomotifKususnya pada kendaraan roda 2 baik motor bakar 2 tak maupun 4 tak banyakkomponen part yang dihasilkan dari proses pengecoran contohnya pada bloksilinder, kepala silinder,piston, dan, poros engkol.Blok silinder yang merupakan bagian utama mesin yang berfungsi sebagaitempat pergerakan piston dan dudukan kepala silinder maupun mekanisme porosengkol yangterbuat dari materialbesi corcoran kelabu/ cast iron, seiringperkembangan jaman kini telah di tingalkan di karenakan sifat corcorankelabu/cast iron ini sulit melepas panas yang dihasilkan dari proses pembakaran,dan perlu di kembangkan lagi. Dunia otomotif kini fokus untuk mengunakanbahan aluminium dikarenakan sifat yang baik dalam melepas panas, ringan danmemiliki kekuatan yang cukup, juga faktor ekonomis (murah) dan jugaketersedian bahan yang masi banyak. Sifat yang dimiliki aluminium mampumenahan suhu hingga 200ºC tanpa merubah bentuk dan mampu dicetak dalampengecoran, Sehingga Aluminium dapat bermanfaat sebagai dimensi duplikatsparepart pada roda 2, baik silinder blok, piston, maupun kepala silinder yangmengunakan material aluminium yang di proses, dapat mengikuti yang ada dipasaran.Kini proses pengecoran aluminium terus berkembang dalam metodenya danmenganalisa strukturnya untuk menghasilkan produk yang dapat di standartkan.Martinus Mandala, Eddy S. Siradj dan Sofyan Djamil (2016) melakukanpenelitian struktur mikro dan mekanis Aluminium ( AL-Si) pada pengecoranmengunakan cetakan logam, cetakan pasir dan cetakan castable. Hasi penelitian1

menunjukan proses pengecoran AL-Si 5,5%, mengunakan cetakan logammenghasilkan benda cor yang memiliki kekerasan 63 BHN, cetakan pasir 54BHN, dan castable dengan nilai kekerasan 47 BHN. Untuk nilai impact benda corhasil pengecoran mengunakan cetakan logam bernialai 34 x 10 ² J/mm², cetakanpasir 23 x 10 ² J/mm² dan, cetakan castable 16 x 10 ² J/mm² dan struktur mikrountuk struktur mikro hasil cor cetakan castable, struktur dendritnya terlihat palingberar jika di bandingkan dengan struktur dendrite pada hasil cor menggunakancetakan pasir dan logam.Dari teori pengecoran di atas penulis merasa sangat tertarik dalam prosespengecoran blok silinder dengan bahan aluminium namun yang lebih efisienproses untuk skripsi ini adalah dengan cetakan pasir guna mempermuda prosespembentukan pola blok silinder sehingga penulis mengambil guna mengetahui “Proses Pengecoran Aluminium Sebagai Bahan Pembuatan Blok Silinder” untuktugas akhirsebagai sarat kelulusan dan dapat di kembangkan dalam duniaindustri otomotif sebagai bahan pertimbangan dalam pembuatan blok silinder. .1.2. Perumusan MasalahBerdasarkan latar belakang, bagaimana proses pengecoran blok silinderdengan bahan aluminium menggunakan cetakan pasir.1.3. Ruang Lingkup1. Proses pengecoran pembuatan blok silinder dengan mengunakan bahanaluminium.2. Pencetakan blok silinder menggunakan cetakan pasir.3. Blok silinder yang akan di cetak berupa mesin sepeda motor SUZUKISATRIA 120 CC 2 TAK.1.4.Tujuan Penelitian1. Untuk mengetahui proses dan lama waktu pengecoran hinggamenghasilkan silinder block.2. Untuk mengetahui persentasi cacat produk pengecoran pada cetakan pasir.3. Untuk mengetahui penyusutan volume blok silinder dari hasil pengecorandengan cetakan pasir.2

1.5.Manfaat Penelitia1. Bagi peneliti sebagai pengembangan ilmu pengetahuan dalam pengecoranblok silinder dengan mengunakan bahan aluminium.2. Bagi dunia industri sebagai suatu rekomendasi produk blok silinder yangdapat digunakan pada dunia outomotif.3. Bagi peneliti lain dapat digunakan sebagai referensi dalam penelitianproses pengecoran aluminium sebagai pembuatan blok silinder.3

BAB 2TINJAUAN PUSTAKA2.1. Proses PengecoranTelah diketahui bahwa ketika pengecoran tembaga pertama kali ditemukandi mesopotamia, logam cair dituang ke dalam pasir, kemudian seperti halnya carabaru, dicari akal untuk menuang logam cair ke dalam rongga yang dibuat nufakturyangmenggunakan logam cair dan cetakan untuk menghasilkan bentuk yang mendekatibentuk geometri akhir produk jadi.setelah logam cair memenuhi rongga cetak dantersolidifikasi, selanjutnya cetakan disingkirkan dan hasil cor dapat digunakanuntuk proses sekunder.Untuk menghasilkan hasil cor yang berkualitas maka diperlukan pola yangberkualitas tinggi, baik dari segi konstruksi,dimensi, materialpola, dankelengkapan lainnya. Pola digunakan untuk memproduksi cetakan. Padaumumnya, dalam proses pembuatan cetakan, pasir cetakan diletakan di sekitarpola yang dibatasi rangka cetak kemudian pasir di padatkan dengan cara ditumbuksampai kepadatan tertentu. Pada umumnya cetakan dibagi menjadi dua bagianyaitu bagian atas (cup) dan bagian bawa (drag) sehingga setelah pembuatancetakan selesai pola akan dapat dicabut dengan mudah dari cetakan.Inti dibuata secara terpisah dari cetakan, dalam kasus ini inti dibuat daripasir kuasa yang dicampur dengan air kaca( water glass/natrium silikat), daricampuran pasir tersebut dimasukan kedalam kotak inti, kemudian direaksikandengan gas CO2 sehingga menjadi padat dan keras. Inti diseting padacetakan.kemudian cetakan diasembling dan diklem.Sambil menunggu cetakan dibuat dan diasembling bahan bahan aluminiumdan bahan paduan , dilebur di bagian peleburan setelah logam cair dan homogenmaka logam cair tersebut di tuang ke dalam cetakan setelah itu di tunggu hinggacairan membeku, cetakan di bongkar. Pasir cetak, inti, dan benda tuang dipisahkan. Pasir cetak bekas masuk ke instalasi daurulang, inti bekas dibuang, danbenda tuang diberikan ke bagian fethling untuk dibersihkan dari kotoran dandilakukan pemotongan terhadap sistem saluran pada benda tersebut. Setelah4

fethling selesai apabila benda perlu perlakuan panas maka diproses di bagianperlakuan panas.2.2. Sifat- Sifat Logam CairLogam cair adalah caira seperti air , tetapi berbeda dari air dalam beberapaahal yaitu:Pertama, kecairan logam sangat tergantung paa tempratur, dan logam cair,akan cair seluruhnya pada suhu yang tinggi, sedangkan pada tempratur yangrendah berbeda dengan air, terutama pada keadaan di mana terdapat inti-intikristal.Kedua berat jenis logam cair lebih besar dari pada berat jenis air. Berat jenisair ialah 1,0 sedangkan paduan aluminium 2,2 sampai 2,3 dan besi coran 6,8sampai 7,0 jelas bahwa dalam hal berat jenis mereka berbeda banyak dengan beratjenis air. Oleh karena itu dalam segi alirannya juga akan sangat berbeda, aliranlogam mempunyai kelembaman dan gaya tumbuk yang besar.Ketiga, air menyebabkan permukaan dinding wadah menjadih basah,sedangkan logam cair tidak. Oleh karena itu kalau logam cair kalau logam cairmengalir diatas permukaan cetakan pasir ia tidak akan meresap ke dalam pasir ,asalkan jarak antara partikel- partikel pasir cukup kecil.Perbedan-perbedaan tersebut membuat aliran logam cair pada pengecoranberbeda sampai tingkat tertentu apabila di bandingkan dengan aliran air.2.2.1. Sifat-sifat yang di perlukan dan bahan yang cocok untuk coran sepertipada tabel 2.1.Tabel 2.1 sifat-sifat bahan corSifat sifat yang dimilikibahan coranKekuatanbaja cor, besi cor mutu tinggi, besi corbergrafik bulat, besi cor mampu tempahTahan banting keuletnbaja cor, besi cor bergrafik bulataluminium(A1-Si-Cu-Al-Mg)Mudah dibuatbesi cor kelabu, coran brons,coran paduanAluminium (Al-Si-Cu, Al-Si-MgRingancoran paduan aluminium, coran paduanmaknesium5

baik sekali dalamkonduktivitas termaladan listriktahan auscoran tembaga mrni.coran Ni-Cr, baja cor mangan tinggibesi cor bergrafit bulat, besi cor mututinggi, coran paduan tembaga2.2.2. Bahan AluminiumGambar 2.1. AluminiumPada abad ke-19, sebelum ditemukannya proses elektrolisis, aluminiumhanya bisa didapatkan dari bauksit dengan proses kimia Wöhler, terlihat padagambar 2.1. Dibandingkan dengan elektrolisis, proses ini sangat tidak ekonomis,dan harga aluminium dulunya jauh melebihi harga emas. Karena dulu dianggapsebagai logam berharga, Napoleon III dari Prancis (1808-1873) pernah melayanitamunya yang pertama dengan piring aluminium dan tamunya yang kedua denganpiring emas dan perak. Pada tahun 1886, Charles Martin Hall dari AmerikaSerikat (1863-1914) dan Paul L.T. Héroult dari Prancis (1863-1914) menemukanproses elektrolisis yang sampai sekarang membuat produksi aluminium ekonomis.Orang pertama yang berhasil memisahkan aluminium dari senyawanyaadalah Orsted pada tahun 1825 dengan cara mereduksi aluminium klorida, tetapibelum dalam keadaan murni. Aluminium murni ditemukan oleh Wohler dalambentuk serbuk berwarna abu-abu pada tahun 1827 dengan memodifikasi prosesOrsted.6

Kini proses yang digunakan untuk memperoleh aluminum secara besarbesaran digunakan proses Hall-Heroult. Cara ini ditemukan oleh dua orang yangumurnya sama (23 tahun) namun ditempat yang berbeda yakni Charles MartinHall di Amerika dan Heroult di Paris pada tahun 1886. Proses ini menjadikankedua orang ini kaya dalam waktu singkat dan meninggal dunia pada tahun yangsama pula (1914). Setelah ditemukan cara ini harga aluminium yang awalnyasangat mahal turun secara drastis.Pemurnian aluminium dilakukan dalam dua tahap:1. Proses Bayer merupakan proses pemurnian bijih bauksit untukmemperoleh aluminium oksida (alumina), dan2. Proses Hall-Heroult merupakan proses peleburan aluminium oksida untukmenghasilkan aluminium murni.Gambar 2.2. Peleburan Alumina menjadi ingot cetakan Aluminium.Proses produksi aluminium dimulai dari pengambilan bahan tambang yangmengandung aluminium (bauksit, corrundum, gibbsite, boehmite, diaspore, dan7

sebagainya) seperti gambar 2.2. Selanjutnya, bahan tambang dibawa menujuproses Bayer.Proses Bayer menghasilkan alumina (Al2O3) dengan membasuh bahantambang yang mengandung aluminium dengan larutan natrium hidroksidaAl(OH)3. Aluminium hidroksida lalu dipanaskan pada suhu sedikit di atas 1000oC sehingga terbentuk alumina dan H2O yang menjadi uap air.Setelah Alumina dihasilkan, alumina dibawa ke proses Hall-Heroult. ProsesHall-Heroult dimulai dengan melarutkan alumina dengan lelehan Na3AlF6, atauyang biasa disebut cryolite. Larutan lalu dielektrolisis dan akan mengakibatkanaluminium cair menempel pada anoda, sementara oksigen dari alumina akanteroksidasi bersama anoda yang terbuat dari karbon, membentuk karbon dioksida.Aluminium cair memiliki massa jenis yang lebih ringan dari pada larutan alumina,sehingga pemisahan dapat dilakukan dengan mudah.Elektrolisis aluminium dalam proses Hall-Heroult menghabiskan ikduniadalammengelektrolisis alumina adalah 15 kWh per kilogram aluminium yangdihasilkan. Energi listrik menghabiskan sekitar 20-40% biaya produksi aluminiumdi seluruh dunia.3. Daur Ulang AluminiumSecara teori 100% aluminium bisa didaur ulang tanpa kehilangan beratnya.Namun dalam praktik, proses daur-ulang menyebabkan susutnya berat yangsignifikan. Daur ulang melibatkan proses pencairan aluminium, sebuah prosesyang membutuhkan hanya 5% dari energi yang digunakan untuk memproduksialuminium dari bijih. Dalam proses ini aluminium mengalami kehilangan berathingga 15% dari berat bahan baku. Hilangnya berat disebabkan terjadinyaoksidasi oleh udara selama berlangsungnya proses pelelehan, menjadi oksidaaluminium (Al2O3). Persentase penurunan berat juga disebabkan jenis aluminiumyang di daur ulang. Aluminium plat tipis memiliki tingkat risiko kehilangan beratyang jauh lebih besar dibanding aluminium yang lebih plat tebal.Meskipun aluminium hasil daur ulang memiliki kadar yang lebih rendahdibanding aluminium hasil produksi, tetapi Aluminium hasil daur ulang masihmempertahankan sifat fisik yang sama dengan aluminium hasil pabrikasi. Hasil8

aluminium daur ulang disebut dengan istilah aluminium sekunder. Aluminiumsekunder diproduksi dalam berbagai format dan digunakan di 80% dari suntikanpaduan. Penggunaan lain yang penting adalah ekstrusi.Sampah putih yang merupakan limbah dari produksi aluminium primer dandari daur ulang sekunder masih mengandung sejumlah aluminium yang dapatdiekstraksi industri. Proses ini menghasilkan billet aluminium, bersama-samadengan bahan limbah yang sangat kompleks. Limbah proses aluminium sangatsulit dikelola. Limbah yang terkena air akan melepaskan campuran gas (termasuk,antara lain, hidrogen, asetilena, dan amonia), yang secara spontan menyatu saatkontak dengan udara; kontak limbah dengan udara lembab akan melepaskan gasamonia. Meskipun adanya kesulitan-kesulitan ini, limbah sisa pemrosesanaluminium bisa digunakan sebagai pengisi dalam aspal, beton, dan sebagai bahanbaku pembuatan bata tahan api.2.2.3. Struktur Dan Sifat-Sifat Coran Pada Aluminiumcoran paduan ringan adalah cora paduan aluminium, aluminium murni memilikisifat –sifat mekanise yan yang jelek karena iu di pergunakan paduan ganCoranmenambahpaduanaluminiumadalah ringan dan merupaka penghantar panas yang baik sekali, yangdipergunakan apabila sifat-sifat tersebut d perlukan.-Aluminium dipakai sebagai padua dari pada sebagai logam muri, sebabtidak kehilangan sifat ringan dan sifat –sifa mekanise dan mampu corya.- Campuran aluminium dengan tembaga memiliki sifat mekanik dan mampumesin sedangka corannya agak jelek- Campuran aluminium dengan silisium dapat memperbaiki sifat mekaniknya.- Campuran aluminium dengan magnesium dapat memiliki sifat tahan korosidan sifat mekanik yang baik-Campuran aluminium tahan panas aduan Al-Cu-Ni-Mg yang dapatmembuat kekuatan tida berubah sampai 200º C sehingg paduan ini digunakan untuk torak dan tutup silinder.9

2.3.Membuat CoranUntuk membuat coran, harus dilakukan proses-proses seperti : pencairanlogam membuat cetakan, menuang, membongkar dan membersihkan coran lihatgambar 2.3. untuk mencairkan logam bermacam-macam tanur dipakai. Umumnyakupola atau tanur induksi frekwensi rendah dipergunakan untuk besi cor, tanurbusur listrik, atau tanur induksi frekuensi tinggi dipergunakan untuk baja cor dantanur krus untukpaduan tembaga atau coran paduan ringan, karena tanur-tanur inidapat memberikan logam cair yang baik dan sangat ekonomis untuk logam-logamtersebut.Bahan anPasirRangka anGambar 2.3. Aliran proses pada pembuatan coranCetakan biasanya dibuat dengan jalan memadatkan pasir. Pasir yang dipakaikadang-kadang pasir alam atau pasir buatan dan tidak mahal asal dipakai pasiryang cocok. Kadang kadang dicampurkan pengikat khusus, umpamanya airkaca,semen,resin furan, resin fenol atau minyak pengering, karena pengunaan zatzat tersebut memperkuat cetakan atau mempermudah operasi pembuatan cetakan.10

nganmempertimbangkan bentuk, bahan dan jumlah produk.Selain cetakan pasir , terkadang dipergunakan cetakan logam. Padapenuangan, logam cair mengalir melalui pintu cetakan, maka bentuk pintu harusdibuat sedemikian sehingga tidak menggangu aliran logam cair.Helmy Purwanto dan Mulyonorejo (2010) melakukan penelitian pengaruhpengecoran ulang terhadap kekuatan tarikan dan kekerasan pada aluminium cordengan cetakan pasir. Dengan mengunakan material daur ulang yang sudah tidakterpakai lagi dengan mengunakan cetakan pasir dan tempratur tuang 750ºmenyebabkan penurunan pada kekuatn tarik pada aluminium dari pengecoran I kepengecoran II turun sekitar 3,9% sedangkan penurunan dari pengecoran II kepengecoran III turun8,9% atau rata-rata penurunan setelah pengecoran ulangadalah 6,4%. Pengecoran ulang juga berpengaruh pada penurunan regangan, ratarata penurunan regangan sebesar 11%. pengecoran ulang juga menurunkankekeraan material dari pengecoran I ke pengecoran II turun dari 19,3 BHNmenjadi 18,03 BHN atau turun sebesar 5,1% dan dari pengecoran ulang II kepengecoran ke III turun dari 18,03 BHN menjadi 13,1 BHN tau turun sebesar27%.Firdaus (2002) melakukan penelitian parameter proses pengecoran Squeezeterhadap cacat produk flens motor sungai.penelitian ini mencoba menganalisapengauh prameter proses pengecoran Sqeeze paduan aluminium daur ulang yangada dengan cara memvariasikan parameter proses pengecoran Squeeze castingmeliputi pemanasan logam dan di dalam dua dapur induksi berbeda, dilanjutkandengan penuangan logam cairan ke dalam ke dalam dei dan diteruskan denganpemberiantekanan selama waktu tertentu.S.M.Bondan Respati, dkk, (2010) melakukan penelitian bertujuan untukmempelajari pengaruh tekanan dan tempratur cetakan sifat fisis dan mekanis padapengecoran Squeeze (direct Squeeze casting ) pada paduan aluminium daur ulang. paduan dilebur pad dapur krusibel dan dituang pada tempratur 700ºC padacetakan yang berbentuk diepunch yang dipanaskan pada tempratur300ºC dan400ºC. Tekanan diberikan pada saat pembekuan sebesar 0 Mpa, 10 Mpa, 30 Mpaselama 100 detik.11

Supriyanto (2009) melakukan kajian hasil pengecoran aluminium denganvariasi media pendingin. Setiap logam akan mengalami perubahan fase selamaproses pengecoran , baik perubahan sifat fisis maupun mekanis yang disebabkanoleh proses pembekuan. Dari pengujian ketangguhan, dapat di ketahui bahwabenda uji dengan mediapendingin udara suhu kamar mempunyai nilaiketangguhan yang lebih baik di banding uji dengan media pendingin airsumur danoli SAE 40.Muhammad Tofa Wijaya, dkk,(2017). Melakukan penelitian untukmenyelidiki pengaruh tempratur tuang terhadap ketangguhan impak dan strukturmikro hasil pengecoran paduan aluminium dengan megunakan cetakan pasir.Bahan penelitian ini adalah paduan aluminium dari scrap aluminium , kemudiandilebur dan ditu

Proses pengecoran logam merupakan proses penuangan logam cair dari hasil peleburan sampai titik leleh logam ke dalam cetakan, kemudian di biarkan mengeras dan mendingin sampai temperatur ruangan. Proses pengecoran aluminium sebagai bahan pembu