Proses Pengecoran Hingga Proses Heat

Treatment Piston Di PT. Federal Izumi

Manufacturing

NAMA : MUHAMMAD FAISAL

NPM : 24410682

KELAS : 4IC04

ABSTRAKSI

Muhammad Faisal. 24410682

PROSES PELEBURAN HINGGA PROSES HEAT TREATMENT PISTON DI PT. FEDERAL IZUMI

MANUFACTURING

Laporan Kerja Praktek Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri

Universitas Gunadarma 2013

Kata kunci : Proses Pengecoran Hingga Heatreatment Piston

(xiii+68+lampiran)

Piston adalah suatu komponen pada mesin pembakaran yang sangat penting fungsinya. Secara jelas prinsip kerja

piston adalah hisap, kompresi, usaha, dan buang. Proses pembuatan piston diawali dengan peleburan Ingot yaitu

paduan Alumunium, dan hasil peleburan tersebut kemudian diletakkan di Holding Furnace dan selanjutnya dilakukan

material treatment dengan tujuan mendapatkan tingkat kekerasan Alumunium cair dimana proses material threatment

ini dilakukan proses pembersihan dengan gas N2 yang terlebih dahulu dicampur flux, kemudian ditambahkan Mg dan

phospor dan proses ini menghasilkan kotoran yang akan digunakan dalam proses casting. Setelah proses casting

selesai, selanjutnya proses sprue cutting, dan setelah itu dilakukan proses heatreatment untuk mendapatkan tingkat

kekerasan piston.

Daftar Pustaka (1991-2012)

RUMUSAN MASALAH

Berdasarkan uraian diatas, maka rumusan masalah dari penulisan ini adalah :

1. Proses produksi piston, baik dari bahan mentah hingga proses casting selesai

dilakukan.

2. Proses yang dilakukan setelah piston selesai dicetak.

3. Sebab, akibat, dan cara mengatasi cacat yang terjadi pada coran piston, sehingga

dapat mengurangi cacat tersebut.

4. Menentukan efisiensi dari coran piston.

TUJUAN

Tujuan dari penulisan ini adalah :

1. Untuk mengetahui bahan baku apa saja yang digunakan dalam pembuatan piston.

2. Untuk mengetahui proses peleburan bahan baku hingga proses heatreatment piston.

3. Dapat Mengetahui cacat coran yang terjadi, baik itu penyebabnya maupun cara

mengatasinya.

4. Mengetahui effisiensi dari coran piston.

5. Melengkapi sebagian syarat untuk mencapai jenjang setara Sarjana Muda Fakultas

Teknologi Industri jurusan Teknik Mesin Universitas Gunadarma.

PEMBAHASAN

Flow Chart Pembuatan Piston

BAHAN BAKU PISTON

KANDUNGAN INGOT BAHAN BAKU

PISTON

MELTING FURNACE

Melting Furnace adalah

proses peleburan bahan

baku piston, dengan suhu

lebur mencapai 900oC.

Gambar Melting Furnace

HOLDING FURNACE DAN TEMPERATURNYA

Bahan baku hasil Melting Furnace diletakkan di Holding Furnace, dan diatur kembali

suhunya kemudian bahan baku akan mengalami proses material threatment

PERLAKUAN MATERIAL THREATMENT

TAPPING & POURING

Proses tapping adalah proses pengambilan

bahan baku yang ada di Holding Furnace

Proses pouring adalah penuangan logam cair

dari gayung kedalam cetakkan.

*Logam Cair kemudian membeku, dan piston

sudah setengah jadi

SPRUE CUTTING

Proses sprue cutting adalah proses pemotongan atau pemisahan piston menjadi

ukuran yang sebenarnya, disini bagian-bagian yang tidak diperlukan

dipotong/dipisahkan dengan tujuan mendapatkan produk piston .

HEAT TREATMENT

Het treatment adalah suatu proses yang bertujuan

untuk meningkatkan kekerasan piston. Proses yang

terjadi adalah :

• Solution

• Quenching

• Aging/Overage

.

.

CACAT CORAN PISTON

• Misrun adalah cacat yang

ditimbulkan karena logam cair yang

mengeras sebelum semua bagian

terisi penuh.

• Monoiri/inklusi adalah

suatu cacat yang

ditimbulkan karena terlalu

banyak pengotor pada

material.

• Shrinkage adalah

penyusutan berlebih.

CACAT CORAN LAINNYA

• Blow hole adalah cacat yang terjadi karena udara

yang terjebak didalam cetakan.

• Cacat kajiri adalah suatu cacat yang ditimbulkan

karena gesekan yang terjadi antara piston dengan

cetakan.

PERHITUNGAN EFFISIENSI BENDA COR

1. Hidrostatis Praktis

Sehingga 𝐻𝑃 =

2.130mm x 60−162

2.60= 127,87 mm

2. Waktu Tuang dan Volume Coran

Mc = 1,588 Kg

𝜏 = 2,2 x √1,588

τ = 2,77 detik

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑐𝑜𝑟𝑎𝑛 =

1,588 kg

2,7 x10−6 kg

mm3

= 588148,15 mm3

3. Kecepatan Tuang

4. Saluran Masuk

• Luas Saluran Masuk

Gambar 4.13 Dimensi Saluran Masuk

Sm = luas lingkaran1 + luas persegi panjang + luas

lingkaran2

Sm = ( r12) + (p.l) +( 1/2( r1

2))

Sm = (3,14 . (6 mm)2) + (19,05 . 5 mm) +

(1/2(3,14 . (2,5 mm)2)

Sm = 113,04 mm2 +95,25 mm2 + 9,81 mm2

= 218,1 mm2

𝑘𝑒𝑐𝑒𝑝𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑡𝑢𝑎𝑛𝑔 =1,588 kg

2,77 detik= 0,57 kg/detik

Total Saluran masuk ada 2 buah, sehingga :

Sm x 2 = 218,1 mm2x 2 = 436,2 mm2

• Volume saluran masuk

𝑉𝑠𝑚 = 𝑆𝑚 × 𝐿𝑠𝑚

Keterangan :

Vsm = Volume saluran masuk (mm3)

Sm = 436,2 (mm2)

Lsm = 30 (mm)

Vsm =436,2𝑚𝑚2𝑥 30 𝑚𝑚 = 13806 𝑚𝑚3

• Massa Saluran Masuk (Msm)

𝑀𝑠𝑚 = 𝑉𝑠𝑚 × 𝜌

Keterangan :

Msm =Massa Saluran Masuk (kg)

Vsm = 13806 (mm3)

= 2,7 x 10-6 (kg/m3)

Msm =13806𝑚𝑚3𝑥 2,7 x 10-6 kg/mm3 = 0,035 kg

5. Saluran Pengalir

• Luas penampang saluran pengalir ( Sp )

Gambar 4.14 Dimensi Saluran Pengalir

Sp = luas lingkaran + luas persegi panjang

Sp = ( r12) + (p.l)

Sp = (3,14 . (3 mm)2) + (8,5 mm . 6 mm)

Sp = 28,26 mm2 + 51 mm2 = 79,26 mm2

Total Saluran pengalir ada 2 buah, sehingga :

Sp x 2 = 79,26 mm2 x 2 = 158,52 mm2

• Volume saluran pengalir ( Vsp )

Vsp = Sp x Lsp

Keterangan :

Vsp = Volume saluran pengalir

Lsp = 38 mm

Vsp = 158,52mm2 × 38 mm = 6023,76 mm3

• Massa saluran pengalir ( Msp )

Msp = Vsp x 𝜌

Keterangan :

Msp = Massa saluran pengalir

Vsp = 6023,76 mm3

𝜌 = 2.7 × 10-6 Kg/ mm3

Msp = 6023,76 mm3x 2.7 × 10-6 Kg/ mm3

= 0,016 Kg

6. Saluran Turun

Gambar 4.15 Dimensi Saluran Turun

Luas penampang saluran turun

Sp =luas lingkaran + luas persegi panjang

Sp = ( r12) + (p.l)

Sp = (3,14 . (3 mm)2) + (17 mm . 6 mm)

Sp = 28,26 mm2 + 102 mm2

=130,26 mm2

• Volume saluran turun

Vst = St x Tst

Keterangan :

Vst = Volume saluran turun ( mm3 )

Tst = 45 mm

Vst =130,26 mm2 x 42 mm = 5861,7 mm3

• Massa saluran turun

Mst = Vst x 𝜌

Keterangan :

Mst = Massa saluran turun

𝜌 = 2.7 × 10-6 Kg/mm3

Vst = 5861,7 mm3

Mst = 5861,7 mm3 x 2.7× 0-6 Kg/ mm3

= 0,016kg

7. Cawan Tuang

Gambar 4.15 Dimensi cawan tuang

• Dimensi cawan tuang

Keterangan :

D = Diameter atas (mm)

d = 20 (mm)

H = 34 (mm)

D = 20 + (2(tg 30o x 34))

= 78,89 (mm)

• Volume cawan tuang

D =𝑑1 + 𝑑2

2

D =20+50

2= 35 mm

Vct = (1/33,14

4x 352 x 34 = 10898,4167 mm

• Massa cawan tuang ( Mct )

Mct = Vct x 𝜌

Mct = 10898,4167 mm3 × 2.7 × 10-6 kg/mm3 = 0,0294 Kg

8.Efisiensi penggunaan bahan cor ( ᶯ𝑏𝑐 )

Keterangan :

Mc = Massa coran = 1,588 Kg

Mt coran = Massa keseluruhan coran

= Mc + Msm + Msp+Mst+Mct

𝜂

=1,588 kg

1,588 Kg + 0,034 kg + 0.016kg + 0,016 kg + 0,0294 kgx 100%

= 94,33 %

Tabel 4.5 Perhitungan Efisiensi

PENUTUP

Berdasarkan hasil pengamatan yang dilakukan selama kerja praktek di PT. Federal Izumi Mfg penulis dapat menarik

kesimpulan, yaitu :

• Bahan baku yang digunakan dalam proses pembuatan piston adalah Paduan Aluminium, dimana paduan

Aluminium adalah C 8A, C 9A dan C 9B, yang memiliki temperatur berbeda-beda, sehingga paduan tersebut

digunakan berdasarkan temperaturnya.

• Proses pembuatan piston dilakukan dengan cara meleburkan paduan Aluminium di Melting Furnace, dan

membutuhkan 650 kg/jam untuk meleburkan paduan tersebut. Selanjutnya adalah memindahkan paduan

Aluminium cair ke Holding Furnace. Kemudian paduan Aluminium cair ke cetakkan, dan kemudian membiarkan

Paduan tersebut membeku. Setelah proses tersebut, coran mengalami proses sprue cutting untuk memotong

bagian coran yang tidak terpakai. Langkah selanjutnya adalah meningkatkan kekerasan piston dengan cara

Heatreatment. Proses heatreatmen piston terdiri dari 3 tahap yaitu solution, Quenching, Aging.

• Cacat tang terjadi, diantaranya :

1. Coran tidak lengkap, cacat ini karena ada bagian coran yang sudah mengeras sebelum coran terisi penuh.

2. Rongga udara, cacat ini terjadi karena adanya gas yang terjebak dalam cetakan.

3. Inklusi, cacat ini terjadi karena adanya zat pengotor, baik dalam cetakan maupun pada molten.

4. Penyusutan, cacat ini adalah cacat yang ditimbulkan karena penyusutan yang berlebih.

5. Kajiri, cacat ini terjadi karena gesekan coran piston dengan cetakan.

• Perhitungan effisiensi pengecoran piston dari hasil pengamatan yang diperoleh adalah

94,33 %.