1. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Perencanaan saluran penambah yang optimal dapat meningkatkan laju hasil (yield rate) coran. Dengan sedikit peningkatan yield dari coran yang massanya besar akan berpengaruh sekali terhadap penurunan harga jual yang terjadi

1.2. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah menenetukan rancangan saluran penambah yang paling optimal dari suatu produk. Dalam hal ini produk yang diambil adalah Roll Press.

2. DASAR TEORI

2.1. Desain Coran

Langkah-langkah proses pengecoran diawali dengan desain coran. Desain coran ini meliputi : desain gambar pola, perhitungan volume, perhitungan modul, perhitungan saluran penambah (riser), perhitungan sistem saluran dan tata letak (layout) cetakan.

2.2. Desain Pola

Proses pembuatan coran menggunakan cetakan tidak tetap dari jenis cetakan pasir basah (greensand), sehingga memerlukan suatu model (pola/pattern) yang mendekati bentuk aslinya.

Proses pembuatan pola perlu memperhatikan penambahan ukuran, kemiringan pola, bagian pisah (parting plane) dan pemberian radius, yang akan berpengaruh pada proses pengecoran dan kualitas hasil pengecoran.

2.3. Perhitungan Saluran Penambah Dan Sistem Saluran (Gating And Risering System)

2.3.1. Saluran Penambah (Riser)

Pengertian saluran penambah

Saluran penambah berfungsi untuk mengkompensasi perubahan volume cairan pada coran (casting) selama proses pembekuan berlangsung. Sebagai akibat adanya penyusutan.

Penyusutan.

Gambar 2.1 Pola umum penyusutan volume cairan pada coran

Dari Gambar 2.1 tersebut terlihat adanya penyusutan logam cair (liquid contraction) yang terjadi setelah proses penuangan (pouring) berakhir sampai temperatur liquidus, penyusutan kristal (solidification contraction) terjadi pada interval temperatur liquidus dan solidus. Setelah temperatur solidus seluruh benda telah padat yang kemudian terjadi penyusutan padat.

Gambar 2.1 bisa digunakan secara umum untuk semua bahan sebagai patokan (referensi) proses terjadinya penyusutan selama proses pembekuan terjadi. Pada coran FCD / Ferro Casting Ductile (besi cor bergrafit bulat) pengurangan volume cairan logam terjadi seperti Gambar 2.2 berikut:

Gambar 2.2 Pola umum perubahan volume pada FCD. a) Liquid contraction b) Expansion c) secondary contraction.

Gambar 2.2 memperlihatkan terjadinya penyusutan logam cair selama pembekuan. Besarnya berkisar antara \(a_1\) dan \(a_2\). Besarnya pengembangan berkisar antara \(b_1\) dan \(b_2\). Penyusutan kristal (secondary contraction) besarnya sekitar \(c_1\) dan \(c_2\) atau lebih besar.

Penomena penyusutan logam cair adalah suatu hal yang alami, besarnya penyusutan logam cair untuk FCD dari literatur memberikan harga yang bervariasi dari 0,016% Vol/°C sampai dengan 0,024% Vol/°C, atau 0,8% Vol/50°C sampai dengan 1,2% Vol/50°C.Harga yang diambil umumnya adalah harga rata-ratanya yaitu 1,0% Vol/50°C.

Ekspansi atau pengembangan terjadi karena adanya grafit yang terkandung didalam FCD dimana volume jenis grafit tersebut lebih besar dibandingkan dengan volume jenis besi. Besarnya ekspansi ini dari literatur menyebutkan diantara 3,0% dan 6,0%.[1-3]

Sedangkan penyusutan kristal pada umumnya literatur memberikan harga sebesar 3% sampai dengan 5%. [1-3]

Sehingga saluran penambah berfungsi sebagai reservoir cairan yang dibutuhkan oleh coran pada saat pembekuan untuk:

• a. Kompensasi dari pengurangan volume pada penyusutan logam cair dari temperatur penuangan (pouring) sampai dengan temperatur liquidus.
• b. Penampungan untuk pertambahan volume selama terjadinya ekspansi.
• c. Kompensasi dari penyusutan kristal.

2.3.2. Definisi Dan Perhitungan Modul

Laju pendinginan coran atau waktu pembekuan tergantung dari sifat termal cetakan, temperatur penuangan juga bentuk dan dimensi coran. Dengan mengasumsikan sifat termal cetakan dan temperatur penuangan konstan, laju pendinginan dan pembekuan hanya tergantung pada bentuk dan dimensi coran. Efek dimensi dijabarkan dengan tepat oleh rasio:

\[M = \frac{V}{A}\] ....................................

Sebagai contoh perhitungan modul, dari Gambar 2.3 untuk modul bentuk kubus dapat dicari sebagai berikut.

\[M = \frac{V}{A}\] \[M = \frac{a^3}{6 \cdot a^2} = \frac{a}{6}\]

Modul untuk bentuk-bentuk yang sederhana lainnya diperlihatkan dalam Gambar 2.3.

Gambar 2.3 Modul dari bentuk-bentuk yang sederhana

3.2.1. Modul Saluran Penambah

Perbandingan antara modul saluran penambah dengan modul coran secra teoritis adalah sebagai berikut :\(M_c\): \(M_{Lp}\): \(M_p\) = 1 : 1,1 : 1,2 (c=coran, Lp=leher saluran penambah, p=saluran penambah).

Bentuk-bentuk saluran penambah standar sebagai berikut:

Standard Riser Shapes.

Gambar 2.4 Bentuk saluran penambah standar

Gambar 2.4 memperlihatkan beberapa tipe saluran penambah, tipe 1 dan tipe 2 digunakan pada posisi di samping benda cor, saluran penambah tipe 3 digunakan diatas benda cor. Gambar 2.5 memperlihatkan tipe saluran penambah yang diletakkan disamping benda cor.

Gambar 2.5 Nomenklatur untuk saluran penambah

3.2.2. Leher Saluran Penambah

Jika leher saluran penambah berpenampang bujursangkar maka modul leher saluran penambah adalah :

\[MLP = \frac{a}{4}\] sehingga \(a = 4 \cdot MLP \cdot \dots \cdot (2)\)

Dengan memperhatikan efek panas akibat geometri saluran leher penambah maka persamaan (2) menjadi :

\[a = 4 \cdot M_{LP} \cdot \sqrt{eff} \dots (3)\]

3. PENELITIAN

3.1. Langkah-langkah penelitian

Dari Gambar 3.1 memperlihatkan aliran proses penelitian, dimulai dari mempelajari gambar teknik yang kemudian diubah menjadi gambar pengecoran (desain pola). Gambar pengecoran diperlihatkan pada Gambar 3.2 dan 3.3. Langkah selanjutnya merencanakan desain pengecoran yang terdiri dari:

• a) Perhitungan Volume benda
• b) Perhitungan Modul benda dengan membagi benda tersebut dalam beberapa bagian
• c) Perhitungan penyusutan cairan dari benda
• d) Perhitungan besar saluran penambah yang harus direncanakan untuk mengkompensasi penyusutan cairan dengan memperhatikan aspek:
  • Efisiensi saluran penambah
  • Peletakan saluran penambah

Bila diperlukan peletakan chill pada benda untuk mengendalikan aliran pembekuan

Penelitian dilakukan pada bagian ini dimana kedua aspek tersebut menjadi variabel dalam pembuatan alternatif-alternatif perencanaan desain pengecoran

e) Perhitungan sistem saluran

Langkah berikutnya melakukan simulasi pembekuan dari alternatif-alternatif desain yang dibuat, dan dilkakuan uji coba satu alternatif yang dipilih untuk membandingkan hasil simulasi yang didapat.

Hasil simulasi kemudian dianalisis dengan mempertimbangkan yield coran yang dihasilkan.

Gambar 3.1 Diagram alir

3.2. Perhitungan Volume dan Berat Benda

3.2.3. Volume dan berat benda Roll Press 1

Dari Gambar 3.2 untuk mempermudah perhitungan benda dibagi 4 bagian.

Tabel 1. Volume Roll Press 1

Jika massa jenis dari FCD adalah 7,3 kg / dm³ maka, berat benda adalah 156,8 kg

3.2.4. Volume dan berat benda Roll Press 2

Dari Gambar 3.3 untuk mempermudah perhitungan benda dibagi 3 bagian.

Tabel 2. Volume Roll Press 2

Jika massa jenis dari FCD adalah 7,3 kg / dm³ maka, berat benda adalah 130,9 kg

TAMBAHAN UKURAN PENGERJAAN : 4 mm

Gambar 3.2 Desain gambar pengecoran Roll Press 1

TAMBAHAN UKURAN PENGERJAAN : 4 mm

Gambar 3.3 Desain gambar pengecoran Roll Press 2

3.3. Perhitungan Modul Benda

Mengacu pada persamaan (1) modul dari masing-masing benda dihitung berikut ini.

3.3.1. Modul Roll Press 1

Dari Gambar 3.2 modul perbagian benda diperlihatkan pada tabel 3.

Tabel 3. Modul bagian Roll Press 1

Modul Benda diambil yang terbesar yaitu 3,1 cm

3.3.2. Modul Roll Press 2

Dari Gambar 3.3 modul perbagian benda diperlihatkan pada tabel 4.

Tabel 4. Modul bagian Roll Press 2

Modul benda diambil yang terbesar yaitu 2,6 cm

3.4. Perhitungan Ukuran Saluran Penambah (Riser)

Jika perbandingan dari modul benda cor, modul leher saluran penambah dan modul saluran penambah adalah 1:1,1:1,2, maka perbandingan nilai modul pada masing-masing benda adalah:

Roll Press 1

\(M_c: M_{Lp}: M_p = 3,1:3,4:3,7\)

Roll Press 2

\(M_c: M_{Lp}: M_p = 2.6: 2.86: 3.1\)

Dari Gambar 2.4 saluran penambah standar tipe 2 rumus untuk menentukan diameter adalah

\[D = 4.91 \cdot M_{Riser} \quad ... \quad (4)\]

Dari persamaan (4) didapatkan dimensi saluran penambah untuk masing-masing benda cor sebagai berikut.

Untuk diameter saluran penambah Roll Press 1, \(D_{RP1} = 4.91 \cdot 3.7 = 18.2\) cm dengan tinggi saluran penambah standar, h = 1.5 D = 27.3 cm.

Jika tinggi rangka cetak (flask) yang digunakan adalah 30 cm, maka saluran penambah dibuat terbuka (open riser) sehingga tinggi saluran penambah h = 30 cm. Volume dari penambah tersebut adalah 7,8 dm³

Untuk diameter saluran penambah Roll Press 2, \(D_{RP2} = 4.91 \cdot 3.1 = 15.2\) cm dengan tinggi saluran penambah standar h = 1.5 D = 22.8 cm.

Tinggi benda dari bagian pisah (parting plane) adalah 20,4 cm maka tinggi penambah ini belum cukup untuk mendapatkan tekanan hidrostatik, sehingga penambah dibuat terbuka (open riser) dan tinggi penambah h = 30 cm. Volume dari penambah tersebut adalah 5,44 dm³

Ukuran Leher Saluran Penambah

Dari persamaan (3) ukuran saluran leher penambah untuk masing-masing benda didapat.

* Roll Press 1

\[a = 4 \cdot 3, 4 \cdot \sqrt{0,5} = 9,7\] cm

• Roll Press 2

\[a = 4 \cdot 2,86 \cdot \sqrt{0,5} = 8,1 \ cm\]

Panjang leher saluran penambah kira-kira 5 cm

3.5. Perhitungan Besar Penyusutan

Besar penyusutan yang terjadi pada coran adalah:

Penyusutan logam cair (liquid contraction)

Penyusutan logam cair dipengaruhi oleh temperatur tuang (pouring temperature). Besar temperatur tuang dapat dicari dari grafik berikut:

Recommended Pouring Temperatures for Ductile Iron.

Grafik 3.4 Rekomendasi temperatur tuang FCD(3)

Ketebalan minimum coran Roll Press adalah 50 mm sehingga Temperatur tuangnya adalah 1310 °C dan temperatur solidus FCD dari literatur didapat 1160 °C, maka besar penyusutan cair adalah:

\[Sc = (1310 - 1160)^{\circ}C \cdot \frac{1\%}{50^{\circ}C} = 3\%\]

Penyusutan Kristal (secondary contraction)

Besar penyusutan kristal didapat Sk = 5 %

Ekspansi Volume

Besar ekspansi volume karena adanya grafit (dari bab 2) didapat Se = 3 %

Sehingga besar penyusutan total sebesar:

\[S = Sc + Sk - Se = 5\%\]

Besarnya volume penyusutan coran

Tabel 5. Volume penyusutan

Volume saluran penambah yang diperlukan

Volume penambah yang diperlukan dipengaruhi oleh besar effisiensi penambah yang terjadi dan penyusutan yang terjadi dipenambah itu sendiri.

\[V_{ST} = (Vc + Vr) \cdot S \qquad (5)\] \[Vr = \frac{V_{ST}}{eff} \qquad (6)\]

Substitusi persamaan (5) ke persamaan (6)

\[V_T = \frac{Vc \cdot S + Vr \cdot S}{eff} \qquad \text{maka didapat} \quad Vr = \frac{Vc \cdot S}{(eff - S)} \ . \ (7)\]

Untuk bahan FCD effisiensi saluran penambah berkisar antara 25 % s.d 30 % ⁽⁴⁾. Jika effisiensi saluran penambah yang terjadi sebesar 25 %.

Besarnya volume saluran penambah yang diperlukan diperlihatkan pada tabel 6.

Tabel 6. Volume penambah yang diperlukan

Volume saluran penambah yang tersedia lebih besar dari yang dibutuhkan. Berdasarkan hal tersebut maka saluran penambah yang didapat tidak optimal. Penambah selanjutnya diperkecil, kemudian dilakukan simulasi.

Hal-hal yang diperhatikan dalam simulasi ini adalah mengetahui distribusi temperatur, mengetahui distribusi waktu pembekuan, menentukan daerah terpanas (temperatur paling tinggi) dan mencari daerah yang mungkin mengalami penyusutan (shrinkage).

Gambar 3.5 Lay out saluran penambah dan sistem saluran

Gambar 3.6 Lay out saluran penambah dan sistem saluran

<u>Simulasi 1</u> Coran sebelum diberi saluran penambah

Coran Roll Press 1

Gambar 3.7 Distribusi waktu pembekuan, sebelum diberi saluran penambah pada Roll Press 1

Gambar 3.8 Posisi shrinkage pada Roll Press 2 sebelum diberi saluran penambah

Gambar 3.9 Distribusi waktu pembekuan, sebelum diberi saluran penambah pada Roll Press 2

Gambar 3.10 Posisi shrinkage pada Roll Press 2 sebelum diberi saluran penambah

Simulasi 2 Simulasi coran berdasarkan desain perhitungan ideal : Coran Roll Press 1.

Gambar 3.11 Distribusi waktu pembekuan pada Roll Press 1

Gambar 3.12 Posisi shrinkage pada Roll Press 1

Coran Roll Press 2.

Gambar 3.13 Distribusi waktu pembekuan pada Roll Press 2

Gambar 3.14 Posisi shrinkage pada Roll Press 2

Gambar 3.7 sampai dengan 3.14 Gambar memperlihatkan hasil simulasi coran yang belum menggunakan saluran penambah dan yang sudah menggunakan saluran penambah. Gambar 3.7, 3.9, 3.11 dan 3.13 memperlihatkan distribusi waktu pembekuan coran, dari hasil ini bisa dilihat daerah yang mengalami pembekuan terakhir. Daerah yang mengalami pembekuan terakhir akan terbentuk shrinkage seperti diperlihatkan pada Gambar 3.8, 3.10, 3.12 dan 3.14.

3.6. Alternatif Desain

3.6.1. Alternatif Desain 2

Diameter saluran penambah ukurannya diperkecil dengan membuat modul saluran penambah = modul benda; Mr = Mb

Benda cor Roll Press 1 yang semula memiliki diameter saluran penambah 18,2 cm diubah menjadi 15,2 cm

Mp = Mb = 3,1, \(Dp = 4,91 \cdot 3,1 = 15,2\) cm. Saluran penambah masih dibuat terbuka (open riser) sehingga tingginya h = 30 cm

Benda cor Roll Press 2 yang semula memiliki diameter saluran penambah 15,2 cm diubah menjadi 13 cm

Mp = Mb = 2.6, \(Dp = 4.91.2.6 = 12.8 \approx 13\) cm. Saluran penambah masih dibuat terbuka (open riser) sehingga tingginya h = 30 cm

3.6.2. Aternatif Desain 3

Diameter saluran penambah tetap dan bagian atas saluran penambah ditambah selimut eksotermik (insulator sleeves).

Benda cor Roll Press 1 dengan modul saluran penambah 3,1, dari ukuran insulator sleeves yang ada, Ds = 10 cm dengan Ms = 3,5 dan Ds = 12,5 cm dengan Ms = 4,1 (s = sleeves). Dari volume yang ada dipilih sleeves dengan diameter 12,5 cm dan tingginya h = 15 cm.

Benda cor Roll Press 2 dengan modul saluran penambah 2,6, dari ukuran insulator sleeves yang ada, Ds = 7,5 cm dengan Ms = 2,8 dan Ds = 10 cm dengan Ms = 3,5. Dari volume yang ada dipilih sleeves dengan diameter 10 cm dan tingginya h = 15 cm.

3.6.3. Alternatif Desain 4

Dengan mengubah desain 3 dimana letak insulator sleeves diturunkan sejauh 5 cm.

Dalam pelaksanaannya desain-desain tersebut berkembang menjadi beberapa desain karena melihat dari hasil yang terjadi setelah dilakukan simulasi. Desain-desain tersebut menjadi 6 alternatif untuk coran Roll Press 1 dan 8 alternatif untuk coran Roll Press 2.

Gambar 3.15 memperlihatkan posisi shrinkage enam alternatif desain Roll Press 1, dan gambar 3.16 memperlihatkan posisi shrinkage delapan alternatif desain Roll Press 2.

Gambar 3.15 Posisi shrinkage dari beberapa alternatif desain pada coran Roll Press 1

Desain 3 Desain 4 Desain 5 Desain 6 Desain 6 Desain 6 Desain 6 Desain 6 Desain 6 Desain 6 Desain 6

Gambar 3.16 Posisi shrinkage dari beberapa alternatif desain pada coran Roll Press 2

3.7. Perhitungan Laju Hasil (Yield Rate)

\[Yield = \frac{m_b}{m_{SS} + m_r + m_b}\] (8)

\(m_{ss}\) = berat sistem saluran

\(m_r = berat saluran penambah\)

\(m_b = berat benda\)

Hasil perhitungan laju hasil (yield rate) dari beberapa alternatif desain yang dipilih dapat dilihat pada tabel 7.

Tabel 7. Laju hasil (yield rate)

Desain 2, 3 dan 4 pada coran Roll press 2 tidak dihitung karena coran memiliki shrinkage yang relatif besar.

4. ANALISIS

4.1. Analisis Simulasi Coran Tanpa Saluran Penambah

Dari hasil simulasi coran yang tidak menggunakan saluran penambah dapat diktahui posisi shrinkage dari coran tersebut. Dari kedua coran, posisi shrinkage yang terjadi relatif sama yaitu berada di bagian atas coran (Gambar 3.8 dan 3.10). Hal ini disebabkan karena pada bagian atas coran memiliki daerah temperatur yang paling tinggi sehingga bagian tersebut membeku paling akhir.

4.2. Analisis Simulasi Coran Roll Press 1

4.3.1. Alternatif Desain 1

Desain 1 menggunakan saluran penambah dengan diameter ideal (182 mm). Dari hasil simulasi ini coran tidak mengalami cacat akibat shrinkage (Gambar 3.12), karena posisi pembekuan terakhir berada di saluran penambah. Proses ini sangat diharapakan karena perancangan yang dibuat menunjukkan hasil yang bagus. Perancangan ini belum menyatakan hasil yang paling optimal, karena yield yang didapat masih relatif rendah yaitu 66,5 %.

4.3.2. Alternatif Desain 2

Dari Gambar 3.15, hasil simulasi memperlihatkan coran tidak mempunyai shrinkage dan yield meningkat menjadi 72,3 %.

4.3.3. Alternatif Desain 3

Dari Gambar 3.15, hasil simulasi memperlihatkan coran tidak mempunyai shrinkage dan yield meningkat menjadi 74,5 %.

4.3.4. Alternatif Desain 4

Posisi sleeves pada desain 3 diturunkan sejauh 50 mm, dengan tujuan menurunkan volume penambah. Dari Gambar 3.15, hasil simulasi memperlihatkan coran mempunyai shrinkage sebesar 3 nodal (vol = 1,029 cm³). Yield yang terjadi sebesar 75,3 %.

4.3.5. Alternatif Desain 5

Saluran penambah pada desain 4 diperbesar menjadi 160 mm dengan posisi sleeves tetap. Dari Gambar 3.15, hasil simulasi memperlihatkan coran masih mempunyai shrinkage sebesar 1 nodal. Yield yang terjadi sebesar 74,6%.

4.3.6.Alternatif Desain 6

Saluran penambah pada desain 5 diperbesar menjadi 170 mm dengan posisi sleeves tetap. Dari Gambar 3.15, hasil simulasi memperlihatkan coran tidak mempunyai shrinkage. Yield yang terjadi sebesar 73,8 %.

Perancangan yang paling optimal pada coran Roll Press 1 terjadi pada desain 3 dengan nilai yield yang terjadi sebesar 74,5 % dan coran tidak mempunyai shrinkage.

4.3. Analisis Simulasi Coran Roll Press 2

4.3.1. Alternatif Desain 1

Desain 1 menggunakan saluran penambah dengan diameter ideal (152 mm). Coran tidak mempunyai shrinkage (gambar 3.14) dan yield yang terjadi relatif kecil yaitu 68,5 %.

4.3.2. Alternatif Desain 2

Diameter saluran penambah diperkecil menjadi 130 mm. Dari Gambar 3.16, hasil simulasi memperlihatkan coran mempunyai shrinkage yang relatif besar sehingga desain ini dianggap gagal.

4.3.3. Alternatif Desain 3

Diameter saluran penambah diperbesar menjadi 140 mm. Dari Gambar 3.16, hasil simulasi memperlihatkan coran masih mempunyai shrinkage yang relatif besar sehingga desain ini juga dianggap gagal.

4.3.4. Alternatif Desain 4

Saluran penambah pada desain 2 diberikan insulator sleeves dengan diameter 100 mm. Dari Gambar 3.16, hasil simulasi memperlihatkan coran masih mempunyai shrinkage yang relatif besar sehingga desain ini juga dianggap gagal.

4.3.5. Alternatif Desain 5

Saluran penambah pada desain 4 diperbesar menjadi 140 mm. Dari Gambar 3.16, hasil simulasi memperlihatkan shrinkage pada coran mulai berkurang dan menjadi 9 nodal. Yield yang terjadi sebesar 74,7 %.

4.3.6. Alternatif Desain 6

Saluran penambah pada desain 5 diperbesar menjadi 150 mm. Dari Gambar 3.16, hasil simulasi memperlihatkan coran tidak mempunyai shrinkage. Yield yang terjadi sebesar 73,3 %.

4.3.7. Alternatif Desain 7

Posisi sleeves pada desain 5 diturunkan sejauh 50 mm, dan diameter sleeves diperbesar menjadi 125 mm dengan diameter saluran penambah tetap (140 mm). Dari Gambar 3.16, hasil simulasi memperlihatkan coran mempunyai shrinkage sebesar 3 nodal. Yield yang terjadi sebesar 73,3 %.

4.3.8. Alternatif Desain 8

Saluran penambah pada desain 7 diperbesar menjadi 150 mm. Dari Gambar 3.16, hasil simulasi memperlihatkan coran tidak mempunyai shrinkage. Yield yang terjadi sebesar 72,3 %.

Perancangan yang paling optimal pada coran Roll Press 2 terjadi pada desain 6 dengan nilai yield yang terjadi sebesar 73,3 % dan coran tidak mempunyai shrinkage. Hasil selengkapnya ditabelkan berikut ini.

Tabel 8. Laju Hasil (Yield rate) Roll Press 1

Tabel 9. Laju Hasil (Yield rate) Roll Press 2

4.4. Analisis Hasil Uji Coba

Uji coba dilakukan pada desain 6 Roll Press 2, dimana desain ini yang paling optimal diantara alternatif desain lainnya. Kriteria optimal ini didefinisikan pada kebutuhan saluran penambah yang paling minimal.

Dari uji coba dilapangan pada coran Roll Press 2, setelah ditimbang beratnya adalah 129 kg dan berat keseluruhan dengan saluran adalah 181,5 kg, dengan nilai yield sebesar 76,6 %.

Coran yang dihasilkan, secara visual tidak ada shrinkage terutama pada daerah leher saluran penambah (Gambar 4.1).

Coran tersebut selanjutnya dilakukan uji ultrasonik untuk memastikan ada tidaknya shrinkage pada bagian dalam benda cor. Uji ultrasonik dilakukan pada posisi peletakan leher saluran penambah (Gambar 4.2) dan secara acak dilakukana pada posisi lainnya.

Gambar 4.1 Pada leher saluran penambah tidak terjadi shrinkage.

Gambar 4.2 Pada leher saluran penambah dilakukan uji ultrasonik

Gambar 4.3 Display pada alat uji ultrasonik

Gambar4.3 memperlihatkan display pada alat uji ultrasonik. Kedua puncak gelombang menunjukkan jarak antara permukaan benda uji dan bagian bawah benda uji dalam hal ini tinggi benda cor. Diantara kedua puncak gelombang tersebut tidak ada lagi puncak gelombang, artinya tidak ada rongga (shrinkage) didalam benda uji tersebut.

5. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari alternatif-alternatif desain yang ada yang memenuhi kriteria optimal yaitu kebutuhan saluran penambah yang paling minimal, adalah desain 3 pada benda cor Roll Press 1 dan desain 6 pada benda cor Roll Press 2.

Gambar 5.1 Desain saluran penambah yang optimal pada coran Roll Press 1

Gambar 5.1 menunjukkan desain 3 pada coran Roll Press 1 yang memiliki diameter saluran penambah 152 mm, diameter insulator sleeves 125 mm dengan nilai Yield 74,5 %. Gambar 5.2 memperlihatkan hasil dari simulasi.

Gambar 5.2 Hasil simulasi desain 3

Gambar 5.3 Desain saluran penambah yang optimal pada coran Roll Press 2

Gambar 5.3 menunjukkan desain 6 pada coran Roll Press 2 yang memiliki diameter saluran penambah 150 mm, diameter insulator sleeves 100 mm dengan nilai Yield 76,6 %. Gambar 5.4 memperlihatkan hasil dari simulasi.

Gambar 5.4 Hasil simulasi desain 6

5.2 Saran

Optimasi penelitian ini masih dapat dilanjutkan dengan memperhatikan pemilihan alternatif desain dengan mengubah-ubah bagian pisah (parting plane), dengan jenis saluran penambah yang bervariasi (blind riser/saluran penambah buta) dan dengan memperhitungkan harga jual yang dihasilkan. Sehingga hasil desain yang didapat benar-benar optimal.

6. Daftar Pustaka

• 1. Karsay, Stephen I., "Ductile Iron I", Quebec Iron and Titanium Corporation, Sorel, 1969.
• Karsay, Stephen I., "Ductile Iron II", Quebec Iron and Titanium Corporation, Sorel, 1971.
• 3. Karsay, Stephen I., "Ductile Iron III", Quebec Iron and Titanium Corporation, Sorel, 1981.
• 4. Surdia, Tata," Teknik Pengecoran Logam ", PT Pradnya Paramita, Jakarta, 1991.
• Wlodawer, Robert, "Gelenkte Erstarrung von Guβeisen", Gisserei Verlag, Dusseldorf, 1992