PENGARUH PENGECORAN ULANG TERHADAP
KEKUATAN TARIK DAN KEKERASAN
PADA ALUMINIUM COR DENGAN CETAKAN PASIR
Helmy Purwanto, Mulyonorejo
Laboratorium Proses Produksi dan Material Teknik
Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Wahid Hasyim Semarang
Jl. Menoreh Tengah X/22 Sampangan, Semarang 50236, Indonesia
Phone: +62-24-8505680, FAX: +62-24-8505681, www.unwahas.ac.id , E-mail: helmy_uwh@yahoo.co.id
Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pengecoran ulang terhadap kekuatan tarik
dan kekerasan pada aluminium. Bahan yang digunakan adalah aluminium yang beredar di
pasaran. Material dilebur diatas tungku pengecoran dan dituang pada temperatur 7500C
dengan menggunakan cetakan pasir. Hasil pengecoran kemudian dibuat spesimen pengujian
tarik menurut standart JIS Z 2201 No. 14 untuk pengujian tarik dan spesimen pengujian
kekerasan. Pengecoran ulang dilakukan tiga kali dengan kondisi penuangan yang sama dan
masing-masing masing pengecoran dibuat tiga spesimen. Dari hasil pengujian bahwa untuk
pengecoran ulang I terhadap pengecoran ulang II kekuatan tarik turun 3.9% dan kekerasannya
turun 5.1% dan setelah dilakukan pengecoran ulang III kekuatan tarik turun sekitar 8.9 % dan
kekerasannya turun sekitar 27 %. Kesimpulan dari hasil penelitian adalah bahwa pengecoran
ulang akan menurunkan kekuatan tarik dan kekerasan aluminium cor.
Kata Kunci : Pengecoran Ulang (remelting), kekuatan tarik dan kekerasan
1. Pendahuluan
Aluminium (Al) merupakan logam ringan yang mempunyai sifat tahan terhadap
korosi dan hantaran listrik yang baik. Pemakaian aluminium diperkirakan pada masa
mendatang masih terbuka luas baik sebagai material utama maupun material pendukung
dengan ketersediaan biji aluminium di bumi yang melimpah. Aluminium dapat
dipergunakan untuk peralatan rumah tangga, material pesawat terbang, otomotif, kapal
laut, konstruksi dan lain-lain. Produk-produk aluminium dihasilkan melalui proses
pengecoran (casting) dan pembentukan (forming). Aluminium hasil pengecoran banyak
dijumpai pada peralatan rumah tangga dan komponen otomotif misalnya velg (cast
wheel), piston, blok mesin dan lain sebagainya. Aluminium hasil pembentukan
diperoleh melalui tempa, rol dan ektrusi misalnya aluminium profil dan plat yang
banyak digunakan dalam kontruksi.
Mengolah biji logam menjadi aluminium memerlukan energi yang besar. Salah
satu usaha untuk mengatasi hal ini adalah dengan melakukan daur ulang. Karena
keterbatasan yang ada seperti pada industri kecil (kasus pengecoran pada industri kecil)
tidak semua menggunakan bahan baku, tetapi memanfaatkan aluminium sekrap ataupun
rejected materials dari peleburan sebelumnya untuk dituang ulang (remelting).
Pengecoran ini untuk mengurangi pemakaian bahan baku serta agar tidak banyak
material yang terbuang sia-sia, sehingga akan menghemat biaya produksi.
Hasil pengecoran suatu komponen pada saat digunakan kadang mengalami
beban tarik sehingga peralatan tersebut harus mendapatkan jaminan terhadap kerusakan
akibat tarikan yang dikenakan, sehingga aman dalam penggunaan atau bahkan
mempunyai usia pakai (life time) lebih lama. Untuk itu tentunya perlu diketahui sifat
mekanis dari material yang digunakan agar konstruksi nantinya tidak mengalami
kegagalan.
Pengecoran ulang adalah pengecoran yang menggunakan material daur ulang
yang sudah tidak terpakai untuk di tuang kembali. Pengecoran ulang biasanya dilakukan
didalam industri-industri kecil dengan menggunakan dapur sederhana dengan
menggunakan tungku api dengan pembakaran menggunakan minyak tanah. Metode pengecoran yang digunakan biasanya menggunakan pengecoran tuang (grafity casting)
dan dengan cetakan pasir.
2. Cara Penelitian
Desain pembuatan tungku pengecoran menggunakan batu tahan api dan semen
tahan api sebagai dinding tungku. Sementara api sebagai pemanas digunakan kompor
minyak tanah dengan bantuan udara bertekanan yang disemburkan melalui nosel.
Sebagai tempat penampung logam aluminium cair digunakan kowi dan untuk mengukur
suhu dari logam cair digunakan digital thermometer dengan termokopel. Bahan
menggunakan Aluminium dalam bentuk batangan yang diperoleh dari pasaran. Jumlah
dari spesimen pengujian adalah masing masing tiga spesimen untuk tiap pengecoran.
Pengecoran dilakukan berulang sampai tiga kali pengecoran dari sisa pembuatan
spesimen dengan temperatur tuang 750OC dan di cetak dengan menggunakan cetakan
pasir. Sebagai material kontrol dibuat spesimen dari material awal.
3. Hasil dan Pembahasan
3.1. Pengujian Tarik
1
Tegangan tarik maksimum pada variasi pengecoran ulang I sampai pengecoran
ulang III pada temperatur tuang 750oC ditunjukkan pada Gambar 2 dimana pada raw
material mempunyai tegangan tarik maksimum sebesar 19.98 kg/mm2. Tegangan tarik
maksimum pada pengecoran ulang I terhadap raw material turun dari 19.98 kg/mm2
menjadi 11.69 kg/mm2 atau turun sekitar 41 %. Setelah dilakukan pengecoran ulang II
tegangan tarik maksimum turun lagi menjadi 11.23 kg/mm2 atau turun 3.9 % demikian
juga setelah dilakukan pengecoran ulang III tegangan tarik maksimumnya juga turun
menjadi 10.23 kg/mm2 atau turun 8.9 %. Pengujian ini menunjukkan penurunan
kekuatan tarik maksimum, sesuai yang dilaporkan oleh Purnomo, 2004 pada aluminium
tuang 320 yang mengalami penurunan kekuatan tarik setelah dilakukan pengecoran
ulang, hal ini disebabkan karena karena adanya porositas yang disebabkan timbulnya
gas H2 saat proses peleburan. Penurunan kekuatan tarik juga dapat disebabkan oleh
masuknya kotoran pada saat peleburan karana peleburan menggunakan bahan bakar
minyak tanah.
3.2. Regangan
Regangan pada variasi jenis pengecoranditunjukkan pada gambar 3, regangan
pada raw material adalah 0.35. Setelah dilakukan pengecoran ulang I, regangan turun
menjadi 0.09. Pada pengecoran ulang II juga nampak penurunannya menjadi 0.08, dan
pada pengecoran ulang III juga turun menjadi 0.07 dengan demikian pengecoran ulang
juga membuat regangan dari aluminium menjadi berkurang atau aluminium yang
dilakukan pengecoran kemampuan perpanjangannya menjadi berkurang.
3.3. Pengujian Kekerasan
Gambar 3 menunjukkan pengaruh pengecoran ulang terhadap kekerasan. Hasil
pengujian terlihat bahwa raw material mempunyai nilai kekerasan yang cukup tinggi
yaitu sekitar 91.7 BHN. Hasil pengujian terhadap pengecoran ulang I terlihat penurunan
yang cukup jauh yaitu dari 91.17 BHN menjadi 19.3 BHN penurunan terjadi sekitar
79%. Pengujian kekerasan pada pengecoran ulang II penurunannya tidak terlalu jauh
dari pengecoran ulang I yaitu dari 19.3 BHN menjadi 18.03 BHN, atau sekitar 5.1%
demikian pula pada pengecoran ulang III yaitu mengalami penurunan kekerasan
terhadap pengecoran ulang II yaitu dari 18.03 BHN menjadi 13.1 BHN atau sekitar 27
%. Dari hasil pengujian ini terlihat bahwa terjad kecenderungan turunnya harga
kekerasan akibat dilakukannya pengecoran ulang, hal ini disebabkan oleh timbulnya
porositas pada hasil pengecoran akibat timbulnya gas pada saat peleburan
Pengaruh tegangan tarik maksimum terhadap kekerasan terlihat bahwa seiring
dengan turunnya tegangan tarik terlihat pula penurunan pada nilai kekerasannya dengan
demikian dapat disimpulkan bahwa semakin sering aluminium di cor ulang maka
kekutan tarik dan kekerasannya akan semakin berkurang, sama yang dikatakan
Purnomo, 2004 pada aluminium tuang 320 bahwa kekuatan tarik dan kekuatan impak
akan turun setelah dilakukan pengecoran ulang.
4. Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian pada proses pengecoran ulang pada aluminium
murni dengan menggunakan cetakan pasir dan temperatur tuang 750oC dapat ditarik
kesimpulan sebagai berikut:
1. Pengecoran ulang menyebabkan penurunan pada kekutan tarik yaitu dari
pengecoran I ke pengecoran II turun sekitar 3.9 % sedang penurunan dari pengecoran ulang II ke pengecoran III turun 8.9%atau rata-rata penurunan setelah
dilakukan pengecoran ulang adalah 6.4 %.
2. Pengecoran ulang juga berpengaruh pada penurunan regangan. Rata-rata
penurunannya sebesar 11 % .
3. Pengecoran ulang juga menurunkan kekerasan material dari pengecoran I ke
pengecoran II turun dari 19.3 BHN menjadi 18.03 BHN atau turun sebesar 5.1%
dan dari pengecoran ulang II ke pengecoran ulang III turun dari 18.03 BHN
menjadi 13.1 BHN atau turun sebesar 27 %.
Ucapan Terima Kasih
Diucapkan terimakasih kepada segenap laboran dan teknisi Laboratorium Proses
Produksi dan Material Teknik Program Studi Teknik Mesin Universitas Wahid Hasyim
Semarang dan Laboratorium Bahan Teknik Program Studi D3 Teknik Mesin
Universitas Gadjah Mada Yogyakarta.
Daftar Pustaka
Amanto, 2006, Pengukuran Sifat Mekanik, Ilmu Bahan , Bumi Aksara, Jakarta
Amstead B. H., Ostwalt P. F., Teknologi Mekanik ,Erlangga , Jakarta
Dieter, G. E., 1987, Metalurgi Mekanik, Jilid 1 Erlangga, Jakarta
Japanese Standards Association, 1973, JIS Hand Book Non-Ferrous Metal and
Metallurgy, JSA Japan hal. 36.
Kalpakijan, S., 1989, Manufacturing Engineering and Technology, McGraw-Hill. inc
Purnomo, 2004, Pengaruh Pengecoran Ulang Terhadap Kekuatan tarik dan
Ketangguhan Impak pada Paduan Aluminium 320, Jurnal Proceedings, Komputer
dan Sistem Intelijen Auditorium Universitas Gunadarma, Jakarta hal 905-911.
Surdia, T. dan Chijiwa K., 1991, Teknik Pengecoran Logam, PT Pradnya
Paramita,Jakarta.
Shackelford, J. F., 1992, Introduction to Material Science for Engineer, 3 rd edition,
Macmillan Publishing Company
