MEMAHAMI PROSES-PROSES DASAR PEMBENTUKAN LOGAM

1 Mengenal Proses Pengecoran Logam1.1 Pengertian

Pengocoran (Casting) adalah suatu proses penuanganmateri cair seperti logam atau plastik yang dimasukkanke dalam cetakan, kemudian dibiarkan membeku di dalamcetakan tersebut, dan kemudian dikeluarkan atau di pecah-pecah untuk dijadikan komponen mesin. Pengecoran digunakanuntuk membuat bagian mesin dengan bentuk yang kompleks.

Pengecoran digunakan untuk membentuklogam dalam kondisipanas sesuai dengan bentuk cetakanyang telah dibuat. Pengecoran dapatberupa material logam cair atauplastik yang bisa meleleh(termoplastik), juga material yangterlarut air misalnya beton atau gips,dan materi lain yang dapat menjadicair atau pasta ketika dalamkondisi basah seperti tanah liat, danlain-lain yang jika dalam kondisi

kering akan berubah menjadi keras dalam cetakan, danterbakar dalam perapian. Proses pengecoran dibagi menjadidua: expandable (dapat diperluas) dan non expandable(tidak dapat diperluas) mold casting.

Gambar 1. Logam cair sedangdituangkan ke dalam cetakan

Gambar 2. Proses Pengecoran logam

Pengecoran biasanya diawali dengan pembuatancetakandengan bahan pasir. Cetakan pasir bisa dibuatsecara manual maupun dengan mesin. Pembuatan cetakansecara manual dilakukan bila jumlah komponen yang akan

dibuat jumlahnya terbatas,dan banyak variasinya.

Pembuatan cetakan tangan dengan dimensi yang besar dapatmenggunakan campuran tanah liat sebagai pengikat.Dewasa ini cetakan banyak dibuat secara mekanik denganmesin agar lebih presisi serta dapat diproduk dalamjumlah banyak dengan kualitas yang sama baiknya.

1.1 Pembuatan Cetakan ManualPembuatan cetakan tangan meliputi pembuatancetakan dengan kup dan drag, seperti pada gambar di bawahini:

(b)

(a)

1

(d)(c)

(e)

Gambar 3, Dimensi benda kerja yang akan dibuat (a), menutupi permukaan pola dalam rangka cetak dengan pasir, (c) cetakan

siap, preses penuangan (d), dan produk pengecoranSelain pembuatan cetakan secara manual, juga dikenal pembuatan cetakan dengan mesin guncang, pembuatan cetakan dengan mesin pendesak, pembuatan cetakan dengan mesin guncang desak, prembuatan cetakan dengan mesin tekanan tinggi, dan pembuatan cetakan dengan pelempar pasir.1.2 Pengolahan Pasir Cetak

dengan mencampur pasir baru dan pengikat barusetelah kotoran-kotoran dalam pasir tersebut dibuang.Pasir cetak dapat digunakan berulang-ulang. Setelahdigunakan dalam proses pembuatan suatu cetakan, pasircetak tersebut dapat diolah kembali tidak bergantung padabahan logam cair. Prosesnya dengan cara pembuangan debuhalus dan kotoran, pencampuran, serta pendinginan pasircetak. Adapun mesin-mesin yang dipakai dalam pengolahanpasir, antara lain:a. Penggiling Pasir

Penggiling pasir digunakan apabila pasir tersebutmenggunakan lempung sebagai pengikat, sedangkan untuk

pengaduk pasir digunakan jika pasir menggunakanbahan pengikat seperti minyak pengering atau natriumsilikat.

b. Pencampur PasirPencampur pasir digunakan untuk memecah bungkah-bungkahpasir setelah pencampuran. Jadi, pasir dari penggilingpasir kadang- kadang diisikan ke pencampur pasiratau biasanya pasir bekas diisikan langsung kedalamnya.

c. PengayakanUntuk mendapatkan pasir cetak, ayakan dipakai

untuk menyisihkan kotoran dan butir-butir pasiryang sangat kasar. Jenis ayakan ada dua macam, yaituayakan berputar dan ayakan bergetar.

d. Pemisahan magnetisPemisahan magnetis digunakan untukmenyisihkan potongan- potongan besi yangberada dalam pasir cetak tersebut.

e. Pendingin PasirDalam mendinginkan pasir, udara pendinginperlu bersentuhan dengan butir-butir pasirsebanyak mungkin. Pada pendingin pasirpengagitasi, udara lewat melalui pasiryang diagitasi. Adapun pada pendinginpasir tegak, pasir dijatuhkan ke dalamtangki dan disebar oleh sebuah sudu selama jatuh,yang kemudian didinginkan oleh udara dari bawah.Pendingin pasir bergetar menunjukkan alat dimana pasirdiletakkan pada pelat dan pengembangan pasir efektif.

2

1.3 Pengecoran Cetakan Ekspandable (Expandable Mold Casting)Expandable mold casting adalah sebuah klasifikasigenerik yang melibatkan pasir, plastic, tempurung,gips, dan investment molding (teknik lost-wax). Metodeini melibatkan penggunaan cetakan sementara dan rcetakansekali pakai.1.5 Pengecoran dengan Gips

Gips yang tahan lama lebih sering digunakan sebagaibahan dasar dalam produksi pahatan perunggu atausebagai pisau pahat pada proses pemahatan batu. Denganpencetakan gips, hasilnya akan lebih tahan lama (jikadisimpan di tempat tertutup) dibanding dengan tanah liat asliyang harus disimpan di tempat yang basah agar tidak pecah.Dalam proses pengecoran ini, gips yang sederhana dan tebaldicetak, diperkuat dengan menggunakan serat, kain goni,semua itu dibalut dengan tanah liat asli. Pada prosespembuatannya, gips ini dipindah dari tanah liat yanglembab, proses ini akan secara tidak sengaja merusakkeutuhan tanah liat tersebut. Akan tetapi inibukanlah masalah yang serius karena tanah liat tersebut telahberada di dalam cetakan. Cetakan kemudian dapatdigunakan lagi di lain waktu untuk melapisi gipsaslinya sehingga tampak benar-benar seperti tanah liatasli. Permukaan gips ini selanjutnya dapat diperbarui,dilukis, dan dihaluskan agar menyerupai pencetak dariperunggu.

1.6 Pengecoran dengan pasir (Sand Casting)Pengecoran dengan pasir membutuhkan waktu selama

beberapa hari dalam proses produksinya dengan hasil rata-rata(1-20 lembar/jam proses pencetakan) dan prosespengecoran dengan bahan pasir ini akan membutuhkan waktuyang lebih lama terutama untuk produksi dalam skalayang besar. Pasir hijau/green sand (basah) hampir

tidak memiliki batas ukuran beratnya, akan tetapi pasirkering memiliki batas ukuran berat tertentu, yaitu antara2.300-2.700 kg. Batas minimumnya adalah antara 0,05-1kg. Pasir ini disatukan dengan menggunakan tanah liat(sama dengan proses pada pasir hijau) atau denganmenggunakan bahan perekat kimia/minyak polimer. Pasirhampir pada setiap prosesnya dapat diulang beberapa kalidan membutuhkan bahan input tambahan yang sangat sedikit.

Pada dasarnya, pengecorandengan pasir ini digunakanuntuk mengolah logambertemperatur rendah, sepertibesi, tembaga, aluminium,magnesium, dan nikel. Pengecorandengan pasir ini juga dapatdigunakan pada logambertemperatur tinggi, namununtuk bahan logam selain itutidak akan bisa diproses.Pengecoran ini adalah tekniktertua dan paling dipahamihingga sekarang. Bentuk- bentukini harus mampu memuaskan standartertentu sebab bentuk- bentuktersebut merupakan inti dariproses pergecoran dengan pasir .

Gambar 4. Pengecoran logam pada cetakan pasir1.7 Pengecoran dengan gips (Plaster Casting)Pengecoran dengan gips hampir sama dengan pengecorandengan pasir kecuali pada bagian gips diubahdengan pasir. Campuran gips pada dasarnya terdiri dari70-80 % gipsum dan 20-30 % penguat gipsum dan air. Padaumumnya, pembentukan pengecoran gips ini membutuhkan waktupersiapan kurang dari 1 minggu, setelah itu akanmenghasilkan produksi rata-rata sebanyak 1-10 unit/jam

3

pengecorannya dengan berat untuk hasil produksinyamaksimal mencapai 45 kg dan minimal 30 kg, danpermukaan hasilnyapunmemiliki resolusi yang tinggi dan halus.Jika gips digunakan dan pecah, maka gips tersebut tidak dapatdiperbaiki dengan mudah. Pengecoran dengan gips ininormalnya digunakan untuk logam non belerangseperti aluminium, seng, tembaga. Gips ini tidak dapatdigunakan untuk melapisi bahan-bahan dari belerang karenasulfur dalam gipsum secara perlahan bereaksi denganbesi. Persiapan utama dalam pencetakan adalah polayang ada disemprot dengan film yang tebal untuk membuat gipscampuran. Hal ini dimaksudkan untuk mencegah cetakanmerusak pola. Unit cetakan tersebut dikocok sehinggagips dapt mengisi lubang-lubang kecil di sekitar pola.Pembentuk pola dipindahkan setelah gips diatur.

Pengecoran gips ini menunjukkan kemajuan, karenapenggunaan peralatan otomatis dapat segeradigunakan dengan mudah ke sistem robot, karena ketepatandesain permintaan semakin meningkat yang bahkan lebih besardari kemampuan manusia.

1.8 Pengecoran gips, beton, atau plastic resinGips sendiri dapat dilapisi, demikian pula dengan bahan-bahankimia lainnya seperti beton atau plastik resin. Bahan-bahan ini juga mengunakan percetakan yang sama sepertipenjelasan di atas (waste mold) atau multiple use piece mold,

atau percetakan yang terbuatdari bahan-bahan yang sangatkecil atau bahan yangelastis seperti karet latex(yang cenderung disertaidengan cetakan yangekstrim). Jika pengecorandengan gips atau beton

maka produk yang dihasilkan akan seperti kelereng,tidak begitu menarik, kurang transparan dan biasanyadilukis. Tak jarang hal ini akan memberikan penampilanasli dari logam/batu. Alternatif untuk mengatasi halini adalah lapisan utama akan dibiarkan mengandung warnapasir sehingga memberikan nuansa bebatuan. Denganmenggunakan pengecoran beton, bukan pengecoran gips, memungkinkan kita

untuk membuat ukiran, pancuran air, atau tempatduduk luar ruangan. Selanjutnya adalah membuat meja cuci

(washstands) yang menarik, washstands dan shower stalls dengan perpaduan beraneka ragam warna akan menghasilkan pola yang menarik seperti yang tampak pada kelereng/ravertine.

Gambar 5 . Turbin air produk hasil pengecoran logamPross pengecoran seperti die casting dan sand castingmenjadisuatu proses yang mahal, bagaimanapun juga komponen-komponen yang dapat diproduksi menggunakan pengecoraninvestment dapat menciptakan garis-garis yang takberaturan dan sebagian komponen ada yang dicetak near netshape sehingga membutuhkan sedikit atau bahkan tanpa

pengecoran ulang.

1.9 Pengecoran Sentrifugal(Centrifugal Casting)Pengecoran sentrifugal berbeda dengan penuangan gravitasi- bebas dan

4

tekanan-bebas karena pengecoran sentrifugal membentuk dayanyasendiri menggunakan cetakan pasir yang diputar dengan kecepatan konstan. Pengecoran sentrifugal roda kereta api merupakan aplikasi awal dari metode yang dikembangkan oleh perusahaan industri Jerman Krupp dan kemam puan ini menjadikan perkembangan perusahaan menjadi sangat cepat.

Gambar 6. Turbin air produk hasil pengecoran logam

1.10 Die CastingDie casting adalah proses pencetakan logam

dengan menggunakan penekanan yang sangat tinggipada suhu rendah. Cetakan tersebut disebut Die.Rentang kompleksitas Die untuk memproduksi bagian-bagian logam non belerang (yang tidak perlu sekuat,sekeras, atau setahan panas seperti baja) dari keran cuciansampai cetakan mesin (termasuk hardware, bagian-bagiankomponen mesin, mobil mainan, dsb).

Gambar 7. Die CastingLogam biasa seperti seng dan alumunium digunakan

dalam proses die casting. Logam tersebut biasanya tidakmurni melainkan logam logam yang memiliki karakter fisikyang lebih baik. Akhir akhir ini suku cadang yang terbuatdari plastik mulai menggantikan produk die casting banyakdipilih karena harganya lebih murah (dan bobotnya lebihringan yang sangat penting khususnya untuk suku cadangotomotif berkaitan dengan standar penghematan bahan bakar).Suku cadang dari plastik lebih praktis (terutamasekarang penggunan pemotongan dengan bahan plastiksemakin memungkinkan) jika mengesampingkan kekuatannya,dan dapat di desain ulang untuk mendapatkan kekuatanyang dibutuhkan.

Terdapat empat langkah utama dalam proses diecasting. Pertama-tama cetakan disemprot dengan pelicin danditutup. Pelicin tersebut membantu mengontrol temperaturdie dan membantu saat pelepasan dari pengecoran.Logam yang telah dicetak kemudian disuntikkan padadie di bawah tekanan tinggi. Takanan tinggimembuat pengecoran setepat dan sehalus adonan. Normalnyasekitar 100 Mpa (1000 bar). Setelah rongganya terisi,temperatur dijaga sampai pengecoran menjadi solid(dalam proses ini biasanya waktu diperpendekmenggunakan air pendingin pada cetakan). Terakhir diedibuka dan pengecoran mulai dilakukan. Yang tak kalahpenting dari injeksi bertekanan tinggi adalah injeksiberkecepatan tinggi, yang diperlukan agar seluruhrongga terisi, sebelum ada bagian dari pengecoranyang mengeras. Dengan begitu diskontinuitas ( yangmerusak hasil akhir dan bahkan melemahkan kualitaspengecoran) dapat dihindari, meskipun desainnnyasanat sulit untuk mampu mengisi bagian yang sangattebal.Sebelum siklusnya dimulai, die harus diinstal pada mesindie pengecoran, dan diatur pada suhu yang tepat.

Pengesetan membutuhkan waktu 1-2 jam, danbarulah kemudian siklus dapat berjalan selamasekitar beberapa detk sampai beberapa menit,tergantung ukuran pengecoran. Batas masa

maksimal untuk magnesium, seng, dan aluminiumadalah sekitar 4,5 kg, 18 kg, dan 45 kg. Sebuah die setdapat bertahan sampai 500.000 shot selama masa pakainya,yang sangat dipengaruhi oleh suhu pelelehan darilogam yang digunakan. Aluminium biasanya memperpendek usiadie karena tingginya temperatur dari logam cair yangmengakibatkan kikisan cetakan baja pada rongga. Cetakanuntuk die casting seng bertahan sangat lama karenarendahnya temperatur seng. Sedang untuk tembaga,

5

cetakan memiliki usia paling pendek dibanding yang lainnya.Hal ini terjadi karena tembaga adalah logam terpanas.

Gambar 8. Salah satu produk DieCasting.

Seringkali dilakukan operasisekunder untuk memisahkan pengecoran dari sisa-sisanya, yang dilakukan dengan menggunakan trim die dengan power press atau hidrolik press.Metode yang lama adalah

memisahkan dengan menggunakan tangan atau gergaji. Dalam hal ini dibutuhkan pengikiran untuk menghaluskan bekas gergajian saat logam dimasukkan atau dikeluarkan dari rongga. Pada akhirnya, metode intensif,

yang membutuhkan banyak tenaga digunakan untuik menggulingkan shot jika bentuknya tipis dan mudah rusak. Pemisahan juga harus dilakukan dengan hati-hati. Kebanyakan die caster melakukan proses lain untuk memproduksi bahan yangtidak siap digunakan. Yang biasa dilakukan adalah membuat lubang untuk menempatkan sekrup.1.11 Kecepatan Pendinginan

Kecepatan di saat pendinginan cor mempengaruhiproperti, kualitasdan mikrostrukturnya.Kecepatanpendinginan sangat dikontrol oleh media cetakan. Ketika logamyang dicetak dituangkan ke dalam cetakan, pendinginandimulai. Hal ini terjadi, karena panas antara logam yangdicetak mengalir menuju bagian pendingin cetakan. Materi-materi cetakan memindahkan panas dari pengecoran menujucetakan dalam kecepatan yang berbeda. Contohnya,beberapa cetakan yang terbuat dari plaster memungkinkanuntuk memidahkan panas dengan lambat sekali sedangkan cetakanyang keseluruhannya terbuat dari besi yang dapat mentranferpanas dengan sangat cepat sekali. Pendinginan ini akan

berakhir dengan pengerasan dimana logam cair berubahmenjadi logam padat. Pada tahap dasar ini, pengecoran logammenuangkan logam ke dalam cetakan tanpa mengontrolbagaimana pencetakan mendingin dan logam membeku dalamcetakan. Ketika panas harus dipndahkan dengan cepat,para ahli akan merencanakan cetakan yang digunakanuntuk mencakup penyusutan panas pada cetakan, disebutdengan chills. Fins bisa juga didesain pada pengecoranuntuk panas inti, yang kemudian dipindahkan padaproses cleaning(juga disebut fetting). Kedua metodebisa digunakan pada titik-titik local pada cetakandimana panas akan disarikan secara cepat. Ketika panasharus dipindahkan secara pelan, pemicu atau beberapaalas bisa ditambahkan pada pengecoran. Pemicu adalahsebuah cetakan tambahan yang lebih luas yang akan mendinginlebih lamban disbanding tempat dimana pemicu ditempelkanpada pengecoran. Akhirnya, area pengecoran yangdidinginkan secara cepat akan memiliki struktur seratyang bagur dan area yang mendingin dengan lamban akanmemilki struktur serat yang kasar.

2 Mengenal Proses Pembentukan Logam2.1 Pengolahan Logam (Metal Working)Metal working adalah seni mengolah logam unuk membuat struktur atau suku cadang mesin. Isilah metalworking mencakup pengerjan yang luas, mulai dari

kapal-kapal besar, jembatan- jembatan, dan kilang minyak atau pengeboran sampai pembuatan instrumen dan perhiasan yang rapuh. Sebagai akibatnya, metal working mencakup banyak keahlian dan penggunaan berbagai macam peralatan.

2.1.1 Sejarah pengolahan logamMetal working berawal dari satu millenniumyang lalu. Diperkirakn, manusia pertama

6

menyadari adanya perbedaan fitur/corak pada material sepertibatu yang berbeda karakteristiknya. Material tersebutadalah unsur logam yang dilepas di permukaan bumi.Dapat diperkirakan juga bahwa sekelompok orang memberikanatribut spiritual dan sihir pada batu-batu tersebut.Pada suatu saat manusia menemukan bahwa batu-batutersebut dapat dicairkan dan dapat dibentuk menjadibermacam-macam benda untuk pemakian sehari-hari. Manusia

berusaha membat bahan mentahmenjadi benda- benda seni,bernilai jual, dan dapatdipakai shari-hari selamasatu milenium ini.

Gambar 9. Pengolahan LogamManualMetal working adalahperdagangan, seni, hobi, danindustri yang berkaitan denagn

metalurgi (sebuah ilmu pembuatan perhiasan). Sebuah senidan karya yang diperdagangkan dan sebagai industri yangsudah mengakar sejak zaman dahulu. Menyebar luas ke seluruhkebudayaan peradaban.Menilik dari periode sejarah Firaun di Mesir, raja Vedic diIndia, dan suku di Israel, dan peradaban Maya diAmerika Utara yang merupakan populasi yang tertua,logam mulia memiliki nilai penting dan terkadangmenjadi awal mula terbentuknya hukum kepemilikan,distribusi, dan perdagangan yang dipeang tguh dandisetujui oleh masyarakat saat itu. Pada saat itukeahlian membuat benda-benda pemujaan/artefak keagamaan danbarang dagangan dari batu mulia, juga pembuatan senjata.Benda-benda tersebut mulai dibuat oleh pandai besi dankimiawan serta orang-orang lain yang berkecimpung dalmproses pengolahan logam di seluruh dunia. Contohnya,

teknik kuno granulasi, ditemukan secara bersamaan diseluruh dunia pada kehidupan-kehidupan bersejarah sebelummasehi yang menunjukkan bahwa manusia mengarungi lautan danmenjelajahi daratan jauh dari asalnya untuk mengembangkankeahliannya yang sampai sekarang masih digunakan olehpara pengrajin logam.

Gambar 10. Pengerjaan Logam denganmesin bubut

Seiring berjalanya waktu, logammenjadi hal yang biasa dan menjadi lebih kompleks. Kebutuhan untuk mengolah logam menjadi sesuatu yang penting.

Keahlian mengekstrak bibit logam dari bumi semakin berkembang dan para pengrajin logam menjadi terkenal.Pandai besi menjadi orang yang penting dalam komunitas. Nasib dan keadaan ekonomi seluruh masyarakat sangatdipengaruhi oleh ketersediaan logam dan pengrajinnya. Sekarang ini, penambangan moderen telah berkembang menjadi lebih efisien namun sebaliknya lebih merusak bumi dan pekerja yang bekerja pada industri-industri pertambangan. Mereka yang membiayai hal ini terdorong oleh keuntungan yang dat diperoleh dari tiap ons akstraksi logam mulia dan harga tinggi pasar emas selama ini yang telah terjadi selama 25 tahun. Pengolahan logam sangat tergantung pada ekstraksi dari logam mulia untuk membuat perhiasan, membuat mesin elektronik yang lebih efisien, dan untuk kebutuhan industri dan aplikasi teknologi mulai dari konstruksi sampai kontainer, rel dan alat transportasi udara. Tanpa logam, barang-barang dan jasa akan berhenti bergerak di seluruh dunia. Banyak orang kemudian belajar cara pengolahan logam sebagai hal kreatif dalam

7

bentuk pembuatan perhiasan, hobi menoleksi pesawat dan mobil,belajar menjadi pandai besi, dan dalam bentuk seni lain. Seolah-olah perindustrian terus mengajarkan pencetakan dalamsegala bentuk dan terdapat juga sekolah khusus untuk pembuatan perhiasan pada awal abad ke 21.

Gambar 11. Produk pengolahan logam dengan mesin CNC

2.1.2 Jenis-Jenis Proses Pengerjaan PanasGuna membentuk logam menjadi bentuk yang lebih bermanfaat, biasanya dibutuhkan proses pengerjaan mekanik dimana logam tersebut akan mengalami deformasi plastik dan perubahan bentuk. Salah satu pengerjaan itu adalah pengerjaan panas. Pada proses ini hanya memerlukam dayadeformasi yang rendah dan perubahan sifat mekanik yang terjadi juga kecil. Pengerjaan panas logam dilakukan diatas suhu rekristalisasi atau di atas daerah pengerasan kerja. Pada waktu proses pengerjaan panas berlangsung, logam berada dalam keadaan plastik dan mudah di bentuk oleh tekanan. Proses ini juga mempunyai keuntungan-keuntungan antara lain: a) Porositas dalam logam dapat dikurangi, b) Ketidakmurnian dalam bentuk inklusi terpecah-pecah dan tersebar dalam logam,c) Butir yang kasar dan berbentuk kolom diperhalus. d) Sifat-sifat fisik meningkat, e) Jumlah energi yang dibutuhkanuntuk mengubah bentuk logam dalam keadaan plastik lebih rendah.Namun demikian, pada proses pengerjaan ini jugaada kerugiannya, yaitu pada suhu yang tinggiterjadi oksidasi dan pembentukan kerak pada permukaanlogam sehingga penyelesaian permukaan tidak bagus. Halitu akan berakibat pada toleransi dari benda tersebutmenjadi tidak ketat. Proses pengerjaan panas logam iniada bermacam-macam , antara lain:

2.1.2.1 Pengerolan (Rolling)Batangan baja yang membara, diubah

bentuknya menjadi produk berguna melalui pengerolan.Salah satu akibat dari proses dari pengolahan adalahpenghalusan butir yang disebabkan rekristalisasi.Struktur yang kasar, kembali menjadi struktur memanjangakibat pengaruh penggilingan.

Gambar 12. Mesin pengerollan (rolling)

Pada proses pengerolan suatu logam, ketebalanlogam mengalami deformasi terbanyak. Adapun lebarnya hanyabertambah sedikit. Pada operasi pengerolan, keseragamansuhu sangat penting karena berpengaruh pada aliranlogam dan plastisitas. Proses pengerjaan panasdengan pengerolan ini biasanya digunakan untuk membuatrel, bentuk profil, pelat, dan batang.

2.1.2.2 Penempaan (Forging)Proses penempaan ini ada berbagai jenis, diantaranya penempaan palu, penempaan timpa, penempaan upset,penempaan tekan, dan penempaan rol. Salah satu akibat dariproses pengolahan adalah penghalusan butir yang disebabkanrekristalisasi. Struktur yang kasar, kembali menjadistruktur memanjang akibat pengaruh penggilingan.

8

5. Tes Formatif1. Apakah yang dimaksud dengan die casting?2. Sebutkan dan jelaskan macam-macam energi?3. Bagaimana hukum kekekalan energi dan beri contohnya?4. Jelaskan proses konversi energi pada motor bensin 4

langkah dan bagimana cara kerjanya?

Kunci Jawaban :1. Die casting adalah proses pencetakan

logam dengan menggunakan penekanan yang sangat tinggi

9

pada suhu rendah. Cetakan tersebut disebut Die.Rentang kompleksitas Die untuk memproduksi bagian-bagian logam non belerang (yang tidak perlu sekuat,sekeras, atau setahan panas seperti baja) darikeran cucian sampai cetakan mesin (termasukhardware, bagian- bagian komponen mesin, mobil mainan,dsb).

2. Macam-macam energi :a. Energi MekanikEnergi meknik merupakan energi gerak, misal turbin air akanmengubah energi potensial menjadi energi mekanik untukmemutar generator listrik. b. Energi PotensialEnergi terjadi karena ketinggian benda. c. Energi ListrikEnergi Listrik adalah energi yang berkaitandengan arus elektron, dinyatakan dalam Watt-jam

atau kilo Watt-jam. Bentuk transisinya adalahaliran elektron melalui konduktor jenis tertentu. Energilistrik dapat disimpan sebagai energi medanelektrostatis yang merupakan energi yang berkaitandengan medan listrik yang dihasilkan olehterakumulasinya muatan elektron pada pelat-pelat kapasitor.d. Energi ElektromagnetikBentuk energi yang berkaitan dengan radiasi elektromagnetik.Energi radiasi dinyatakan dalam satuan energi yangsangat kecil, yakni elektron volt (eV) atau megaelektro volt (MeV), yang juga digunakan dalam evaluasienergi nuklir.e. Energi KimiaEnergi yang keluar sebagai hasil interaksi elektron di manadua atau lebih atom/molekul berkombinasi sehinggamenghasilkan senyawa kimia yang stabil.f. Energi NuklirEnergi Nuklir adalah energi dalam bentuk energitersimpan

yang dapat dilepas akibat interaksi partikel denganatau di dalam inti atom.g. Energi TermalBentuk energi dasar di mana dalam kata lain adalahsemua energi yang dapat dikonversikan secara penuh menjadienergi panas.h. Energi AnginEnergi berupa angin dengan kecepatan

tertentu yang mengenai turbin angin sehinggamenjadi gerak mekanik dan listrik.3. Energi tidak dapat diciptakab dan energi

tidak dapat dimusnahkan, energi hanya bisaberubah dari bentuk satu ke bentuk yang lainya. Cth: energi angin diubah menjadi energi mekanik danmenggerakkan generator sehingga tercipta energilistrik.4. Motor Bensin Empat LangkahPada motor bensin empat langkah terjadi perubahan energidari energi kimia (bensin) energi thermal (panas)

energi mekanik.Motor bensin empat langkah adalah motor yang padasetiap empat langkah torak/piston (dua putaran engkol)

sempurnamenghasilkansatu tenagakerja (satulangkahkerja).

10

a) (b) (c) (d)

a. Langkah pemasukan dimulai dengan katup masukterbuka, piston bergerak dari titik mati atas danberakhir ketika piston mencapai titik mati bawah. Udara danbahan bakar terhisap ke dalam silinder. Langkah iniberakhir hingga katup masuk menutup,b. Langkah kompresi, diawali ketika kedua katuptertutup dan campuran di dalam silinder terkompresisebagian kecil dari volume awalnya. Sesaat sebelumakhir langkah kompresi, pembakaran dimulai dan tekanansilinder naik lebih cepat.c. Langkah kerja, atau langkah ekspansi, yang dimulai saatpiston hampir mencapai titik mati atas danberakhir sekitar 45o sebelum titik mati bawah. Gasbertekanan tinggi menekan piston turun dan memaksaengkol berputar. Ketika piston mencapai titik mati bawah,katup buang terbuka untuk memulai proses pembuangan danmenurunkan tekanan silinder hinggamendekati tekanan pembuangan.d. Langkah pembuangan, dimulai ketika piston mencapai titik mati bawah. Ketika katup buang membuka, piston mendorong keluar sisa gas pembakaran hingga piston mencapai titik mati atas. Bila piston mencapai titik mati atas, katup masuk membuka, katup buang tertutup, demikianseterusnya.

11