Quis 1 Prosman_h1e017030.docx

MAKALAH PROSES MANUFAKTUR Pemilihan Bahan dan Proses Pengolahan Logam dengan Metode Pengecoran Logam Serta Metalurgi Serbuk ========================================================================

DI SUSUN OLEH :

BAGUS PRASETYA WICAKSANA ( H1E017030 )

======================================================================================================= =============================================================

UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI TEKNIK INDUSTRI PURBALINGGA 2018

I.

PENDAHULUAN

Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan rahmat-Nya sehingga saya dapat menyelesaikan tugas makalah Proses Manufaktur ini sesuai dengan batas waktu yang telah ditentukan. Makalah Proses Manufaktur yang saya susun ini berjudul “Pemilihan Bahan dan Proses Pengolahan Logam dengan Metode Pengecoran Logam Serta Metalurgi Serbuk”. Makalah ini hadir untuk memenuhi tugas Proses Manufaktur yang diberikan oleh Ibu Dosen Rani Aulia Imran. Banyak pihak yang telah membantu dalam proses penyelesaian makalah ini. Oleh karena itu, kami ucapkan banyak terimakasih. Saya menyadari, bahwa makalah ini masih jauh dari kesempurnaan, maka dari itu kami sangat mengharapkan masukkan, kritik dan saran dari Dosen Pembimbing untuk kemajuan makalah kami di masa mendatang. Besar harapan kami, dengan hadirnya makalah ini dapat memberikan sumbangsih yang berarti demi kemajuan ilmu pengetahuan bangsa serta Teknik Industri Unsoed Khususnya.

Purbalingga, 10 September 2018

Bagus Prasetya Wicaksana NIM. H1E017030

II. ISI A. JENIS-JENIS MANUFAKTUR 1. Pengecoran (Casting) Pengecoran adalah suatu proses manufaktur yang menggunakan logam cair dan cetakan untuk menghasilkan parts dengan bentuk yang mendekati bentuk geometri akhir produk jadi. Logam cair akan dituangkan atau ditekan ke dalam cetakan yang memiliki rongga sesuai dengan bentuk yang diinginkan. 2. Pembentukkan (Forming) Proses metal forming adalah melakukan perubahan bentuk pada benda kerja dengan cara memberikan

gaya

luar

sehingga

terjadi

deformasi

plastis.

3. Pengelasan (Welding) Proses penyambungan dua bagian logam dengan jalan pencairan sebagian dari daerah yang akan disambung. Adanya pencairan dan pembekuan didaerah tersebut akan menyebabkan terjadinya ikatan sambungan. 4. Pemesinan (Machining) Proses pemotongan logam disebut sebagai proses pemesinan adalah proses pembuatan dengan cara membuang material yang tidak diinginkan pada benda kerja sehingga diperoleh produk akhir dengan bentuk, ukuran, dan surface finish yang diinginkan. 5. Metalurgi Serbuk (Powder Metallurgy) Proses metalurgi serbuk (powder metallurgy processes) merupakan salah satu teknik pembentukan logam yang banyak digunakan dalam dunia industri di samping proses pengecoran (casting) dan proses permesinan (machining). Proses metalurgi serbuk merupakan proses pembentukan logam yang menggunakan material dasar berupa partikel-partikel logam berbentuk serbuk. 6. Pengerjaan Permukaan (Surface Treatment) Proses surface treatment adalah proses perlakuan yang diterapkan untuk mengubah sifat karakteristik logam pada bagian permukaan logam dengan cara proses thermokimia, metal spraying.

7. Perlakuan Panas (Heat Treatment) Heat treatment adalah proses untuk meningkatkan kekuatan material dengan cara perlakuan panas.

B. PEMILIHAN BAHAN

Bahan material yang dipakai dalam teknik industri terdiri dari 2 macam jenis yaitu : 1. Bahan Konvensional Pengertian bahan konvensional adalah suatu material yang digunakan dalam bidang teknik dimana material ini adalah didapatkan secara alamiah dari alam yang umumnya adalah berasal dari bahan tambang. Material jenis ini dalam pengolahan dari bahan mentah menjadi bahan jadi dan penggunaannya dalam aplikasi teknis adalah tanpa mengalami rekayasa secara kimia untuk meningkatkan kualitasnya sehingga sesuai dengan keinginan dari penggunaannya. Sedangkan untuk mengubah atau merekayasa sifat material tersebut hanya menggunakan proses pemanasan atau dengan penambahan zat lain sebagai campuran agar kualitas dan sifat bahan tersebut dapat berubah dari semula. Adapun untuk bahan konvensional yang digunakan dalam bidang teknik itu sendiri dibagi menjadi 2 macam yaitu : a. Bahan Logam Adalah semua bahan yang mengandung unsur logam atau terdapat sedikit unsur logam di dalamnya dan logam tersebut belum pernah mengalami proses rekayasa Sebelumnya (masih berupa unsur bahan tambang) msekipun sudah mengalami proses perubahan sifat namun sifat dasar dan struktur kimianya tetap terjaga. Adapun unsur logam dibagi lagi menjadi 2 macam : 1). Logam besi (ferro), yaitu unsur logam yang mengandung unsur besi hingga 100 %. Logam ini dibagi menjadi 2 macam yaitu baja tuang dan besi tuang. 2). Logam Bukan Besi (Non Ferro), semua logam yang tidak mengandung unsur besi atau hanya sedikit mengandung unsur besi. Logam bukan besi dikelompokkan lagi menjadi logam berat dan logam ringan. b. Bahan Non Logam Adalah semua bahan non logam yang langsung didapat dari alam dan belum mengalami proses rekayasa kimia sama sekali (misalnya kayu, kaca, pasir, batu, dan sebagainya). 2. Bahan Sintetis (Komposit) Adapun pengertian bahan sintetis ada beberapa macam yaitu sebagai berikut : A. Menurut Matthews dkk. (1993), komposit adalah suatu material yang terbentuk dari kombinasi dua atau lebih material pembentuknya melalui campuran yang tidak homogen, dimana sifat mekanik dari masing-masing material pembentuknya

berbeda. Dari campuran tersebut akan dihasilkan material komposit yang mempunyai sifat mekanik dan karakteristik ini yang berbeda dari material pembentuknya. B. Kroschwitz dan rekan telah menyatakan bahwa komposit adalah bahan yang terbentuk apabila dua atau lebih komponen yang berlainan digabungkan. Rosato dan Di Matitia pula menyatakan bahwa plastik dan bahan-bahan penguat yang biasanya dalam bentuk serat, dimana ada serat pendek, panjang, anyaman pabrik atau lainnya. Selain itu ada juga yang menyatakan bahwa bahan komposit adalah kombinasi bahan tambah yang berbentuk serat, butiran atau cuhisker seperti pengisi serbuk logam, serat kaca, karbon, aramid (kevlar), keramik, dan serat logam dalam julat panjang yang berbeda-beda didalam matriks C. Definisi yang lebih bermakna yaitu menurut Agarwal dan Broutman, yaitu menyatakan bahwa bahan komposit mempunyai ciri-ciri yang berbeda untuk dan komposisi untuk menghasilkan suatu bahan yang mempunyai sifat dan ciri tertentu yang berbeda dari sifat dan ciri konstituen asalnya. Disamping itu konstituen asal masih kekal dan dihubungkan melalui suatu antara muka. Konstituen-konstituen ini dapat dikenal pasti secara fisikal. Dengan kata lain, bahan komposit adalah bahan yang heterogen yang terdiri dari dari fasa tersebar dan fasa yang berterusan. Fasa tersebar selalunya terdiri dari serat atau bahan pengukuh, manakala yang berterusannya terdiri dari matriks. Sehingga dapat disimpulkan bahwa bahan komposit adalah suatu jenis bahan baru hasil rekayasa yang terdiri dari dua atau lebih bahan dimana sifat masing-masing bahan berbeda satu sama lainnya baik itu sifat kimia maupun fisika dan tetap terpisah dalam hasil akhir bahan tersebut (bahan komposit). Sedangkan jika perpaduan ini bersifat mikroskopis (molekular level), maka disebut sebagai alloy (paduan). Komposit berbeda dengan paduan, untuk menghindari kesalahan dalam pengertiannya, oleh Van Vlack (1994) menjelaskan bahwa alloy (paduan) adalah kombinasi antara dua bahan atau lebih dimana bahan-bahan tersebut terjadi peleburan sedangkan komposit adalah kombinasi terekayasa dari dua atau lebih bahan yang mempunyai sifat-sifat seperti yang diinginkan dengan cara kombinasi sistematik pada kandungan-kandungan yang berbeda tersebut. Contoh-contoh Bahan : Bahan konvensional : Semua jenis logam yang belum mengalami rekayasa kimia seperti besi, baja, seng, aluminium, tembaga, dan sebagainya. Adapun untuk bahan non logam contohnya adalah bahan serat tumbuhan, cotton, kayu dan lain-lainnya. Bahan Sintetis atau polimer : keramik, fiberglass, polimer dan lain-lain. Keuntungan dan kerugian Produk dari Bahan Konvensional

1. Proses pembuatan produk dari bahan konvensional yang umumnya dibuat dengan pengecoran memungkinkan untuk membuat benda dengan interval ukuran coran produk yang sangat luas yaitu dari produk yang kecil seperti kawat dengan diameter 0,5 mm hingga benda seberat 200 ton dan proses pengecoran adalah metoda yang sangat cocok untuk membuat objek-objek tunggal yang pejal. 2. Proses pembuatannya (umumnya dengan proses penuangan) dapat digunakan untuk membuat benda – benda dengan bentuk yang paling sederhana hingga bentuk yang paling rumit sekalipun, yang sangat sulit untuk dibuat melalui cara lain seperti proses permesinan, tempa dan lain-lain. 3. Pembuatan benda melalui pengecoran bahan dapat menghemat bahan sehingga menjadi efisien dan ekonomis. 4. Proses pembuatannya idealnya cocok untuk membuat contoh contoh atau prototype untuk menciptakan rancangan produk baru. Karena umumnya bahan konvensional yang berupa logam dapat dicirkan dan didinginkan kembali untuk mebentuk suatu model yang baru. 5. Memungkinkan variasi yang luas dalam hal sifat bahan dan perubahan perubahannya untuk memenuhi tuntutan pemakai tanpa merubah sifat asli dari bahan material tersebut. 6. Proses pembuatannya umumnya merupakan suatu metoda termurah untuk membuat benda-benda pakai atau untuk diolah dalam bidang industri. 7.

Benda-benda tersebut dapat diolah dengan tingkat keakuratan yang tinggi dapat dibuat melalui pemilihan metoda cetakan dan proses pengecoran yang tepat.

8. Proses pembuatan datri bahan mentahnya dapat beradaptasi ( cocok ) untuk segala tipe produksi, baik untuk tipe produksi job order ( berdasarkan pesanan dan biasanya berjumlah sedikit ) maupun untuk produksi massal (produksi dalam jumlah banyak).

Kekurangan Produk Bahan Konvensional 1. Kurang ekonomis untuk produksi dalam jumlah kecil karena banyak dan rumitnya proses pembuatannya, terutama bahan logam yang membutuhkan tanur tinggi dan tingkat pendinginan yang berbeda-beda.

2. Produk yang dihasilkan umumnya tidak terlalu jauh sifatnya dengan sifat asalnya. Disamping itu, kualitas yang diahsilkan pun belum tentu sesuai dengan yang diinginkan (cacat material lebih besar kemungkinannya). 3. Massa benda yang lebih berat memungkinkan dlam pengunaannya akan sedikit banyak berpengaruh terhadap kinerja benda dimana dia diaplikasikan (misal akselerasi, daya, berat kendaraan dan lainnya 4. Membutuhkan pengetahuan yang cukup luas dari seorang perancang mencakup: a. Pengetahuan tentang jenis, sifat dan kegunaan bahan-bahan yang diperlukan, agar dapat menentukan atau memilih bahan yang sesuai dengan benda yang akan dibuat. b.

Penguasaan

beberapa

metoda

pengerjaan

agar

mendapatkan

pilihan

metoda pengerjaan yang paling cepat dan ekonomis. mengetahui standar, aturan dan ketentuan yang ada, agar hasil rancangan dapat dibandingkan dan memenuhi kriteria yang umum berlaku. Kelebihan dan Kekurangan Material Sintetis Bahan komposit mempunyai beberapa kelebihan berbanding dengan bahan konvensional seperti logam. Kelebihan tersebut pada umumnya dapat dilihat dari beberapa sudut yang penting seperti sifat-sifat mekanikal dan fisikal, keupayaan (reliability), kebolehprosesan dan biaya.

C. METALURGI SERBUK

Metalurgi serbuk merupakan proses pembentukan benda kerja komersial dari logam dimana logam dihancurkan dahulu sampai berupa tepung, kemudian ditekan di dalam cetakan (mold) dan dipanaskan dibawah temperatur leleh serbuk sehingga terbentuk benda kerja. Produk hasil metalurgi serbuk dapat terdiri dari produk campuran serbuk berbagai logam atau dapat pula terdiri dari campuran bahan bukan logam untuk meningkatkan ikatan  partikel dan mutu benda jadi secara keseluruhan. Kobalt atau jenis logam lainnya diperlukan untuk mengikat partikel tungsten, sedang grafit ditambahkan pada serbuk logam bantalan untuk meningkatkan kualitas bantalan. Langkah-langkah Metalurgi Serbuk:

1. Persiapan dan Pembuatan Serbuk Persiapan serbuk dilakukan dengan dua cara yaitu: a. Serbuk yang dihasilkan melalui pencampuran logam murni tidak akan mempunyai sifat yang ssama dengan serbuk paduan. Serbuk paduan lebih disukai karena lebih mudah dibuat dan hanya dengan tekanan yang lebih rendah. Serbuk paduan yang dipadu selama proses pencairan menghasilkan sifat  produk yang hampir sama dengan paduan padatnya. Serbuk logam paduan bersifat tahan korosi, kekuatan tinggi atau daya tahan terhadap suhu tinggi.

b. Serbuk berlapisSerbuk logam dapat dilapisi dengan unsur tertentu, melalui cara mengalirkan gas  pembawa setiap partikel terlarut dengan rata sehingga menghasilkan produk yang bila disinter akan mengikuti karakteristik tertentu dari sifat bahan pelapisnya. Hal ini memungkinkan penggunaan serbuk murah dengan pengikat bahan aktif pada bagian luarnya. Produk yang dibuat dari serbuk berlapis yang telah disinter, jauh lebih homogen daripada produk yang dihasilkan dengan cara pencampuran. 2. Pencampuran (mixing) Pencampuran serbuk dapat dilakukan dengan mencampurkan logam yang berbeda dan material-material lain untuk memberikan sifat fisik dan mekanik yang lebih baik. Ada 2 macam pencampuran, yaitu: 1.Wet Mixing, yaitu proses pencampuaran dimana serbuk matrik dan filler dicampur terlebih dahulu dengan pelarut polar. Metode ini dipakai apabila material (matrik dan filler) yang digunakan mudah mengalami oksidasi. Tujuan pemberian pelarut adalah untuk mempermudah proses pencampuaran material yang digunakan dan untuk melapisi permukaan material supaya tidak berhubungan dengan udara luar sehingga mencegah terjadinya oksidasi pada material yang digunakan. 2.Dry Mixing, yaitu proses pencampuran yang dilakukan tanpa menggunakan pelarut untuk membantu melarutkan dan dilakukan di udara luar. Metode ini dipakai apabila material yang digunakan tidak mudah mengalami oksidasi. 3. Penekanan (compaction) Kompaksi merupakan proses pemadatan serbuk menjadi bentuk yang diinginkan sesuai cetakan. Ada 2 macam metode kompaksi, yaitu: 1. Cold compressing, yaitu penekanan dengan temperatur ruang dengan 100-900 Mpa untuk menghasilkan green body. Metode ini dipakai apabila bahan yang digunakan mudah teroksidasi, seperti Al. Proses cold pressing terdiri dari : a. Die Pressing, yaitu penekanan yang dilakukan pada cetakan yang berisi serbuk. b. Cold isotactic pressing, yaitu penekanan pada serbuk pada temperature kamar yang memiliki tekanan yang sama dari setiap arah. c. Rolling, yaitu penekanan pada serbuk metal dengan memakai rolling mill. 2. Hot compressing, yaitu penekanan dengan temperatur di atas temperatur kamar. Metode ini dipakai apabila material yang digunakan tidak mudah teroksidasi. Penekanan

terhadap serbuk dilakukan agar serbuk dapat menempel satu sama lain sebelum ditingkatkan ikatannya dengan proses sintering. Dalam proses pembuatan suatu  paduan dengan metode metalurgi serbuk, terikatnya serbuk sebagai akibat adanya interlocking antar permukaan, interaksi adesi-kohesi, dan difusi antar permukaan yang dapat terjadi pada saat proses sintering. 4. Pemanasan ( Sintering ) Pemanasan pada temperatur di bawah titik leleh material komposit disebut dengan sintering. Pada proses sinter, benda padat terjadi karena terbentuk ikatan - ikatan. Panas menyebabkan bersatunya partikel dan efektivitas reaksi tegangan permukaan meningkat. Dengan perkataan lain, proses sinter menyebabkan bersatunya partikel sedemikian rupa sehingga kepadatan bertambah.

5. Finishing Pada saat finishing porositas pada fully sintered masih signifikan (4-15%). Untuk meningkatkan properties pada serbuk diperlukan resintering, dan heat treatment. (Hirschhorn, 1969) Kelebihan dan Kekurangan Metalurgi Serbuk Keuntungan proses metalurgi serbuk, antara lain: a. Mampu melakukan kontrol kualitas dan kuantitas material b.Mempunyai presisi yang tinggi c.Selama pemrosesan menggunakan suhu yang rendah d. Kecepatan produk tinggi e. Sangat ekonomis karena tidak ada material yang terbuang selama pemrosesan Kekurangan metalurgi serbuk, antara lain: Biaya pembuatan yang mahal dan terkadang serbuk sulit penyimpanannya, Dimensi yang sulit tidak memungkinkan, karena selama penekanan serbuk logam tidak mampu mengalir ke ruang cetakan, Sulit untuk mendapatkan kepadatan yang merata.

D. PENGECORAN LOGAM

Pengecoran Logam adalah suatu proses manufaktur yang menggunakan logam cair dan cetakan untuk menghasilkan bentuk yang mendekati bentuk geometri akhir produk jadi. Logam cair akan dituangkan atau ditekan ke dalam cetakan yang memiliki rongga cetak (cavity) sesuai dengan bentuk atau desain yang diinginkan. Setelah logam cair memenuhi rongga cetak dan tersolidifikasi, selanjutnya cetakan disingkirkan dan hasil cor dapat digunakan untuk proses sekunder. Untuk menghasilkan hasil cor yang berkualitas maka diperlukan pola yang berkualitas tinggi, baik dari segi konstruksi, dimensi, material pola, dan kelengkapan lainnya. Pola digunakan untuk memproduksi cetakan. Pada umumnya, dalam proses pembuatan cetakan, pasir cetak diletakkan di sekitar pola yang dibatasi rangka cetak kemudian pasir dipadatkan dengan cara ditumbuk sampai kepadatan tertentu. Pada lain kasus terdapat pula cetakan yang mengeras/menjadi padat sendiri karena reaksi kimia dari perekat pasir tersebut. Pada umumnya cetakan dibagi menjadi dua bagian yaitu bagian atas (cup) dan bagian bawah (drag) sehingga setelah pembuatan cetakan selesai pola akan dapat dicabut dengan mudah dari cetakan. Inti dibuat secara terpisah dari cetakan, dalam kasus ini inti dibuat dari pasir kuarsa yang dicampur dengan Airkaca (Water Glass / Natrium Silikat), dari campuran pasir tersebut dimasukan kedalam kotak inti, kemudian direaksikan dengan gas CO2 sehingga menjadi padat dan keras. Inti diseting pada cetakan. Kemudian cetakan diasembling dan diklem. Sembari cetakan dibuat dan diasembling, bahan-bahan logam seperti ingot, scrap, dan bahan paduan, dilebur di bagian peleburan. Setelah logam cair dan homogen maka logam cair tersebut dituang ke dalam cetakan. Setelah itu ditunggu hingga cairan logam tersebut membeku karena proses pendinginan. Setelah cairan membeku, cetakan dibongkar. Pasir cetak, inti, dan benda tuang dipisahkan. Pasir cetak bekas masuk ke instalasi daur ulang, inti bekas dibuang, dan benda tuang diberikan ke bagian fethling untuk dibersihkan dari kotoran dan dilakukan pemotongan terhadap sistem saluran pada benda tersebut. Setelah fethling selesai apabila benda perlu perlakuan panas maka diproses di bagian perlakuan panas.

Macam – macam proses pengecoran: Traditional Casting (Teknik tradisional) 1. Sand-Mold Casting Pengecoran ini hanya melibatkan proses proses seperti menempatkan pola dalam kumpulan pasir untuk membentuk rongga cetak, membuat sistem saluran, mengisi rongga cetak dengan logam cair, membiarkan logam cair membeku, membongkar cetakan yang berisi produk cor dan membersihkan produk cor. 2. Dry-Sand Casting dry sand casting adalah bentuk canggih proses sand mold casting, karena cetakan pasir harus dipanggang pada suhu tertentu untuk membuatnya lebih kuat. Proses ini sebagian besar digunakan dalam foindustrial metalcastings. Dry sand casting biasa digunakan untuk menghasilkan besi tuang dan non-ferrous ukuran besar seperti blok mesin, bagian-bagian konstruksi, dll. Dari segi keakuratan ukuran dan bentuk, Dry sand casting lebih akurat dibanding 3. Shell-Mold Casting shell mold casting cetakan adalah sebuah shell berdinding tipis yang dibuat dari campuran pasir-resin yang dibentuk oleh logam dalam bentuk pola. Terdiri dari Pola dari sepotong logam dalam bentuk yang diinginkan, dan dapat digunakan kembali untuk membentuk cetakan beberapa shell.

4. Full-Mold Casting full mold casting adalah teknik pengecoran yang hamper sama dengan teknik investment casting, tetpi bahan yang digunakan berbeda. Investment casting menggunakan lilin,tetapi full mold casting menggunakan busa polistiren yang digunakan sebagai pola.

Contemporary Casting (Non-Traditional) 1. High-Pressure Die Casting high pressure casting hampir sama dengan permanent mold casting tetapi keduanya memiliki perbedaan tekanan. Dalam high pressure die casting, logam yang dimasukkan ke dalam cetakan dalam tekanan tinggi 10-210Mpa (1,450-30,500. Hal ini menyebabkan bagian yang lebih seragam, umumnya dapat menhasilkan permukaan yang baik dan akurasi dimensi yang baik.

2. Permanent-Mold Casting logam cair dituangkan ke dalam cetakan sampai bahan menjadi dingin dan mengeras menjadi bentuk bagian yang diinginkan. Namun sand mold casting menggunakan bahan yang hancur setiap satu kali pakai. Tetapi permanent mold casting menggunakan cetakan logam yang biasanya terbuat dari logam (baja atau besi tuang ) dan grafit dan dapat digunakan kembali untuk beberapa ribu siklus. Karena logam cair dituangkan kedalam cetakantidak merusak cetakan. Sehingga permanent mold casting sering disebut sebagai gravity die casting. Pengecoran ini dikhususkan untuk pengecoran logam non ferrous dan paduan.

3. Centrifugal Casting Menuangkan logam cair ke dalam cetakan yang berputar antara 300 sampai 3000rpm dan akibat gaya centrifugal logam cair akan termampatkan sehingga diperoleh benda kerja tanpa cacat.

4. Plaster-Mold Casting Plaster mold working adalah proses casting untuk pengecoran berbahan cetak plester dari paris, gips atau kalsium sulfat, dicampur dengan bedak, pasir, asbes, dan sodium silikat dan air untuk membentuk sebuah lumpur. Seperti sand mold casting, plester mold casting menggunakan cetakan sekali pakai, namun hanya dapat digunakan dengan bahan-bahan non-ferrous. Hal ini digunakan untuk tuang sekecil 30 g (1 oz) sebagai besar sebagai 45 kg (99 lb). 5. Investment Casting Proses pengecoran dengan pola tertanam dalam rangka cetak, kemudian pola dihilangkan dengan cara pemanasan sehingga diperoleh rongga cetak. Pola biasanya terbuat dari lilin (wax) , plastik atau mateial yang mudah meleleh .

6. Solid-Ceramic Casting

Perbedaan secara mendasar di antara keduanya adalah bahwa contemporary casting tidak bergantung pada pasir dalam pembuatan cetakannya. Perbedaan lainnya adalah bahwa contemporary casting biasanya digunakan untuk menghasilkan produk dengan geometri yang kecil relatif dibandingkan bila menggunakan traditional casting. Hasil coran non-traditional casting juga tidak memerlukan proses tambahan untuk penyelesaian permukaan. Jenis logam yang kebanyakan digunakan di dalam proses pengecoran adalah logam besi bersama-sama dengan aluminium, kuningan, perak, dan beberapa material non logam lainnya. Sejarah Pengecoran Logam nampaknya telah berkembang secara terpisah dalam beberapa bahagian dunia. Di samping perkembangan di Anatolia pada 5000 SM, ia dikembangkan di China sebelum 2800 SM, Amerika Tengah sekitar 600 TM, dan Afrika Barat sekitar 900 TM. Terdapat artifak-artifak tembaga dan gangsa daripada kota-kota Sumeria yang bertarikh 3000 SM, manakala artifak-artifak Mesir dalam bentuk tembaga dan tembaga yang dialoikan bersama timah juga

mempunyai usia yang sama. Dalam satu piramid, satu sistem pempaipan tembaga ditemui berusia 5000 tahun. Orang-orang Mesir mendapati bahwa dengan mencampurkan sejumlah kecil timah akan membuat logam tembaga lebih mudah untuk dituang, oleh karena itu paduan gangsa ditemui di Mesir bersamaan dengan penemuan tembaga. Penggunaan tembaga dalam zaman China kuno ditemukan pada tahun 2000 SM. Pada 1200 SM, gangsa-gangsa yang baik mutunya telah dihasilkan di China. Di Eropah, Oetzi si orang Ais, mayat lelaki yang diawetkan dengan baik pada tahun 3200 SM, ditemukan dengan kapak berbucu tembaga dengan kemurnian 99.7%. Kandungan tinggi arsenik pada rambutnya menandakan bahwa dia terlibat dalam peleburan tembaga. Loyang, sejenis paduan seng dan tembaga, diketahui oleh orang Yunani tetapi penggunaan secara luas oleh orang Rom. Berbagai proses pengecoran telah dikembangkan dari waktu ke waktu, masingmasing dengan karakteristik dan aplikasi sendiri untuk memenuhi persyaratan layanan dan tekinik khusus Sebagian besar suku cadang dan komponen dibuat oleh cetakan, seperti blok mesin, crankshafts, komponen otomotif dan kereta api listrik, pertanian dan peralatan kereta api, pipa dan perlengkapan pipa, peralatan listrik, laras senjata, panci penggorengan, peralatan kantor, dan komponen-komponen yang sangat besar untuk turbin hidrolik Kecenderungan pada dua hal yang telah membawa dampak besar pada industri pengecoran. Yang pertama adalah mekanisasi dan otomatisasi proses pengecoran, yang telah menyebabkan perubahan signifikan dalam penggunaan peralatan dan tenaga kerja. Penemuan mesin dan proses-kontrol otomatis sistem telah menggantikan metode tradisional cetakan. Kecenderungan besar kedua telah meningkatnya permintaan untuk cetakan berkualitas tinggi dengan toleransi dimensi dekat. Pembuatan Coran Pengecoran (Casting) adalah suatu proses penuangan materi cair seperti logam atau plastik yang dimasukkan ke dalam cetakan, kemudian dibiarkan membeku di dalam cetakan tersebut, dan kemudian dikeluarkan atau di pecah- pecah untuk dijadikan komponen mesin. Pengecoran digunakan untuk membuat bagian mesin dengan bentuk yang kompleks. Pengecoran digunakan untuk membentuk logam dalam kondisi panas sesuai dengan bentuk cetakan yang telah dibuat. Pengecoran dapat berupa material logam cair atau plastik yang bisa meleleh (termoplastik), juga material yang terlarut air misalnya beton atau gips, dan materi lain yang dapat menjadi cair atau pasta ketika dalam kondisi basah seperti tanah liat, dan lain-lain yang jika dalam kondisi kering akan berubah menjadi keras dalam cetakan, dan terbakar dalam perapian. Proses pengecoran dibagi menjadi dua: expandable (dapat diperluas) dan non expandable (tidak dapat diperluas) mold casting. Pengecoran biasanya diawali dengan pembuatan

cetakan dengan bahan pasir. Cetakan pasir bisa dibuat secara manual maupun dengan mesin. Pembuatan cetakan secara manual dilakukan bila jumlah komponen yang akan dibuat jumlahnya terbatas, dan banyak variasinya. Pembuatan cetakan tangan dengan dimensi yang besar dapat menggunakan campuran tanah liat sebagai pengikat. Dewasa ini cetakan banyak dibuat secara mekanik dengan mesin agar lebih presisi serta dapat diproduk dalam jumlah banyak dengan kualitas yang sama baiknya. Klasifikasi yang berkaitan dengan bahan pembentuk, proses pembentukan, dan metode pembentukan dengan logam cair, dapat dikategorikan sebagai berikut: a. Expendable mold, yang mana tipe ini terbuat dari pasir, gips, keramik, dan bahan semacam itu dan umumnya dicampur dengan berbagai bahan pengikat (bonding agents) untuk peningkatan peralatan. Sebuah cetakan pasir khas terdiri dari 90% pasir, 7% tanah liat, dan 3% air. Materi-materi ini bersifat patah (bahwa, bahan ini memiliki kemampuan untuk bertahan pada temperature tinggi logam cair). Setelah cetakan yang telah berbentuk padat, hasil cetakan dipisahkan dari cetakannya. b. Permanent molds, yang mana terbuat dari logam yang tahan pada temperature tinggi. Seperti namanya, cetakan ini digunakan berulang-ulang dan dirancang sedemikian rupa sehingga hasil cetakan dapat dihilangkan dengan mudah dan cetakan dapat digunakan untuk cetakan berikutnya. Cetakan logam dapat digunakan kembali karena bersifat konduktor dan lebih baik daripada cetakan bukan logam yang terbuang setelah digunakan. sehingga, cetakan padat terkena tingkat yang lebih tinggi dari pendinginan, yang mempengaruhi sturktur mikro dan ukuran butir dalam pengecoran. c. Comosite molds, yang mana terbuat dari dua atau lebih material yang berbeda (seperti pasir, grafit, dan logam) dengan menggabungkan keunggulan masing-masing bahan. Pembentuk ini memiliki sifat tetap dan sebagian dibuang dan digunakan di berbagai proses cetakan untuk meningkatkan kekuatan pembentuk, mengendalikan laju pendinginan, dan mengoptimalkan ekonomi keseluruhan proses pengecoran. Bahan –bahan Coran Pada dasarnya semua logam yang mampu dicairkan dapat dibentuk dengan proses pengecoran. Bahan-bahnan ini umumnya memiliki titik leleh yang rendah sampai menengah. Untuk bahan yang titik cairnya tinggi jarang dilakukan dengan proses pengecoran. Pada parakteknya bahan-bahan logam yang umum di lakukan pembentukan dengan proses pengecoran adalah bahan besi, alumunium, tembaga, magnesium,timah.

a. Besi cor (cast Iron) dapat didefinisikan sebagai paduan besi yang memiliki kadar karbon lebih dari 1,7 %. Umumnya kadar karbon ini berada pada kisaran antara 2,4 hingga 4 %, merupakan bahan yang relatif mahal, dimana bahan ini diproduksi dari besi kasar atau besi/baja rosok. Produk besi cor memiliki fungsi mekanis sangat penting dan diproduksi dalam jumlah besar. Prosesnya sering dilakukan dengan cara menambahkan unsur graphite ke dalam ladle sebagai pengendali. paduan besi cor (alloy iron castings) bahannya telah dilakukan penghalusan (refined) dan pemaduan besi kasar (pig iron). Produk-produk seperti crankshaf, conecting rod dan element dari bagian-bagian mesin sebelumnya dibuat dari baja tempa (steel forgings), sekarang lebih banyak menggunakan high-duty alloy iron casting. Benda-benda cor dapat membentuk bagian bentuk yang rumit dibandingkan dengan bentuk-bentuk benda hasil tempa (wrought) kendati diperlukan proses machining, akan tetapi dapat diminimalisir dengan memberikan kelebihan ukuran sekecil mungkin dari bentuk yang dikehendaki (smaller allowance), olleh karena itu produk penuangan relatif ukurannya dilebihkan sedikit. b. Alumunium casting merupakan suatu cara ( metode ) pembuatan paduan logam alumunium dengan menggunakan cetakan ( die casting atau sand casting ) dengan cara melebur paduan logam yang kemudian dituang didalam suatu cetakan sehingga mengalami pendinginan ( solidification ) didalam cetakan. Alumunium dipilih sebagai bahan dasar casting karena memiliki beberapa sifat yaitu : 1) Alumunium merupakan unsur dengan massa jenis yang rendah ( 2.7 g/cm3) sehingga dapat menghasilkan paduan yang ringan. 2) Temperatur leburnya rendah ( 660 .32 derajat celcius) sehingga dapat meminimalkan energi pemanasan. 3) Flowabilitynya baik, kemampuan mengisi rongga –rongga cetakan baik Untuk menghasillkan paduan yang memiliki mechanical properties yang baik ( touhnest, tensile strength, ductility, wear resistace, etc ) Maka diperlukan adanya unsur paduan lain pada logam alumunum. Logam–logam yang ditambahkan yaitu Silikon (Si). Silikon memiliki sifat mampu alir yang baik ( fluidity ) sehingga akan memudahkan logam cair untuk mengisi rongga– rongga cetakan. Selain itu Silikon juga tahan terhadap hot tear (perpatahan pada metal casting pada saat solidificasion karena adanya kontraksi yang merintangi. Sifat AlSi dapat menghasilkan

sifat– sifat yang baik, yaitu : good castability, good corrosion resistance, good machinability, dan good weldability c. Tembaga digunakan secara luas sebagai salah satu bahan teknik, baik dalam keadaan murni maupun paduan. Tembaga memiliki kekuatan tarik hingga 150 N/mm2 dalam bentuk tembaga tuangan dan dapat ditingkatkan hingga 390 N/mm2 melalui proses pengerjaan dingin dan untuk jenis tuangan aangka kekerasanya hanya mencapai 45 HB namun dapat ditingkatkan menjadi 90 HB melalui pengerjaan dingin, dimana dengan proses pengerjaan dingin ini akan mereduksi keuletan, walaupun demikian keuletannya dapat ditingkatkan melalui proses annealing (lihat proses perlakuan panas) dapat menurunkan angka kekerasan serta tegangannya atau yang disebut proses “temperature” dimana dapat dicapai melalui pengendalian jarak pengerjaan setelah annealing. Tembaga memiliki sifat thermal dan electrical conduktifitas nomor dua setelah Silver. Tembaga yang digunakan sebagai penghantar listrik banyak digunakan dalam keadaan tingkat kemurnian yang tinggi hingga 99,9 %. Sifat lain dari tembaga ialah sifat ketahanannya terhadap korosi atmospheric serta berbagai serangan media korosi lainnya. Tembaga sangat mudah disambung melalui proses penyoderan, Brazing serta pengelasan. Tembaga termasuk dalam golongan logam berat dimana memiliki berat jenis 8,9 kg/m3 dengan titik cair 10830C.

III. KESIMPULAN

1. Proses manufaktur terdiri dari Pengecoran (Casting), Pembentukkan (Forming), Pengelasan (Welding), Pemesinan (Machining), Metalurgi Serbuk (Powder Metallurgy), Pengerjaan Permukaan (Surface Treatment), Perlakuan Panas (Heat Treatment) 2. Bahan material teknik industry dibagi menjadi 2 yaitu bahan konvensional (logam dan non logam) serta bahan sintetis. 3. Metalurgi serbuk merupakan proses pembentukan benda kerja komersial dari logam dimana logam dihancurkan dahulu sampai berupa tepung, kemudian ditekan di dalam cetakan (mold) dan dipanaskan dibawah temperatur leleh serbuk sehingga terbentuk benda kerja. 4. Langkah langkah metalurgi serbuk adalah persiapan, pencampuran, penekanan, pemanasan, dan finishing. 5. Pengecoran Logam adalah suatu proses manufaktur yang menggunakan logam cair dan cetakan untuk menghasilkan bentuk yang mendekati bentuk geometri akhir produk jadi. Logam cair akan dituangkan atau ditekan ke dalam cetakan yang memiliki rongga cetak (cavity) sesuai dengan bentuk atau desain yang diinginkan.

IV. DAFTAR PUSTAKA

 Nayiroh, Nurul. 2013.  Metalurgi Serbuk. [online] Availabe at:

http://blog.uin-

malang.ac.id/nurun/files/2013/03/METALURGI-SERBUK.pdf . [Diakses pada tanggal 18 Maret 2014] Arifin, Amir, 2010, investment casting, http://blog.unsri.ac.id, 9 september 2010

Bina Karya Nusantara Teknik, 2009, pengecoran, http://st290382.sitekno.com, 9 september 2010

http://digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-7197-2702100009-bab2.pdf

Hairi, Ahmad, proses pengecoran logam, http://saungciptagrafika.blogspot.com, 9 september 2010

https://nurdian25dhee.wordpress.com/2014/11/22/tugas-2-pemilihan-bahan-dan-proses-bahankonvensional-dan-bahan-sintetis/

http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/pendidikan/Tiwan,%20Drs.,%20ST.,MT./1.%20Pengecor an%20logam.pdf

Jurusan Teknik Material dan Metalurgy. 2007.  Laporan Tugas Akhir Powder Metallurgy. [online] Availabe at: http://digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-7197-2702100009bab2.pdf . [Diakses pada tanggal 18 Maret 2014]

Keubeu, 2009, alumunium casting, http://keubeu-awakdroe.blogspot.com, 9 september 2010 Sujarwanto,

Afri,

2007,

casting, http://afrisujarwanto.blog.telkomspeedy.com, september

2010

Suprapto, Edi, 2008, teknik pengecoran logam, http://edizenni.blogspot.com, 9 september 2010

Whittaker,

Dr

David.

2014.

 Introduction

to

Powder

Metallurgy.

[online]

http://www.ipmd.net/Introduction_to_powder_metallurgy [Diakses pada tanggal 18 Maret 2014]

zulfikar, Ahmad, 2010, dasar ilmu pengecoran, http://www.gudangmateri.com, 9 september 2010