BESI COR

Besi cor merupakan paduan Besi-Karbon dengan kandungan C diatas 2% (pada umumnya sampai dengan 4%). Paduan ini memiliki sifat mampu cor yang sangat baik namun memiliki elongasi yang relatif rendah. Oleh karenanya proses pengerjaan bahan ini tidak dapat dilakukan melalui proses pembentukan, melainkan melalui proses pemotongan (pemesinan) maupun pengecoran.

Dari warna patahan, dapat dibedakan 3 jenis besi cor yaitu Besi Cor Putih yang terdiri dari struktur ledeburit (coran keras), struktur campuran antara perlit dengan ledeburit yang disebut Besi Cor Meliert dan struktur perlit dan atau ferit serta ledeburit masih terdapat sejumlah unsur karbon dalam bentuk koloni grafit yang disebut Besi Cor Kelabu.

Jenis dari ketiga besi cor tersebut sangat tergantung dari kandungan dan komposisi antara C dan Si serta laju pendinginannya, dimana laju pendinginan yang tinggi akan menghasilkan struktur besi cor putih sedangkan laju pendinginan yang lambat akan menghasilkan pembekuan kelabu.

Gambar 1 memperlihatkan patahan dari sebuah sampel besi cor yang dicor sebagian pada media cetak logam dan sebagian lainnya pada media cetak pasir.



Gambar 1. Patahan sampel besi cor media cetak berbeda.

Didaerah ujung kiri sampel, karena pada bagian tersebut merupakan media cetakan logam akan membeku secara cepat dan menghasilkan struktur ledeburit yang keras, sedangkan didaerah ujung kanan yang menggunakan media cetak pasir yang menghasilkan laju pembekuan lambat menghasilkan struktur kelabu. Didaerah tengah yang merupakan daerah transisi keduanya terdapat struktur meliert.

Paduan biner Besi-Karbon pada pendinginan normal akan membeku secara metastabil sehingga pada pada komposisi hipoeutektik akan menghasilkan struktur ledeburit (perlit + sementit sekunder), sedangkan pada komposisi hipereutektik terdiri dari sementit primer dan ledeburit. Barulah pada laju pendinginan yang amat sangat lambat, atau dengan kandungan Si yang cukup tinggi, pembekuan akan berlangsung secara stabil, dimana sementit (Fe3C/besikarbida) pada temperatur tinggi akan terurai sebagai berikut:

Fe3C –> 3Fe + C

Dalam hal ini C merupakan unsur elementer yang berkoloni membentuk grafit (penggrafitan tak langsung), serta tidak menutup kemungkinan bahwa grafit telah pula terbentuk langsung dari cairan (penggrafitan langsung). Dengan demikian paduan tidak lagi menganut sistem Besi-Besikarbida, melainkan Besi-Grafit.

Pada kenyataannya, dikarenakan oleh berbagai hal, kristalisasi dari besi cor kelabu berlangsung tidak demikian, dan bagian-bagian dari struktur tidak dapat dengan mudah dibatasi sebagaimana pada besi cor putih.

Akibat dari terjadinya undercooling, terdapat sebagian kecil dari karbon yang tertransformasi menjadi besikarbid setelah sebagian besar dari cairan tertransformasi menjadi besi dan grafit. Pembentukan grafit sangat tergantung dari jumlah inti-inti grafit. Sementara itu grafit memiliki kecenderungan kuat untuk saling mengelompok serta menjadi bentuk lembaran-lembaran grafit.

Sistem Metastabil (Fe-Fe3C)


Sistem Stabil (Fe-C)
Ledeburit (austenit + sementit) Grafit eutektik (austenit + grafit)
Perlit (ferit + sementit) Grafit eutektoid (ferit + grafit)
Sementit primer (sepanjang garis CD) Grafit primer (sepanjang garis C’D')
Sementit sekunder (sepanjang garis SE) Grafit segregat (sepanjang garis S’E')

Tabel 1. Perbandingan struktur pada sistem metastabil dengan stabil

Peristiwa ini terjadi pada saat sisa cairan mencapai konsentrasi eutektiknya yang diikuti dengan segregasi grafit, dimana pada stiap laju pendingainan yang lebih rendah, maka pertumbuhan lembaran grafit tersebut akan semakin kasar, bahkan hingga menjadi grafit batas butiran.



Gambar 2. Grafit eutektik pada besi cor kaya Si.

Non-etsa.








gambar 3Gambar 3. Grafit batas butiran.

Non-etsa.

Grafit yang halus dapat dicapai pada besi cor dengan kandungan Si sangat tinggi (lebih kurang 4%) dan melalui proses pendinginan yang cepat. Selain dari itu, perlakuan-perlakuan peleburan maupun karena pengaruh dari terdapatnya unsur-unsur lainnya dapat pula mempengaruhi pertumbuhan dari grafit. Suatu penahanan yang lama pada temperatur diatas Tliq akan menyebabkan terjadinya pengahalusan grafit sebagai akibat dari penghancuran kumpulan grafit.

Kandungan P yang tinggi didalam besi cor (sekitar 1.5%) akan menyebabkan terbentuknya grafit Nester, sebagai akibat dari segregasi unsur P, sedangkan pembubuhan unsur Mg akan mengakibatkan grafit tumbuh dalam bentuk bulat.


Gambar 4. Grafit Nester pada besi cor kaya P. Non-etsa.












gambar 5Gambar 5. Pembulatan grafit akibat pembubuhan unsur Mg.

Non-etsa.

Bentuk-bentuk grafit dinyatakan dengan angka romawi I sampai dengan VII sebagaimana ditunjukkan pada gambar 6 dan 7.






Gambar 6. Standar bentuk grafit menurut VDG-Merkblatt P441.









Gambar 7. Standar bentuk grafit menurut ASTM-Spezifikation A 247.

(I = Grafit Bulat, IV = Grafit Vermikular, VII = Grafit Lamelar)

Sedangkan sebaran grafit khususnya untuk bentuk I dinyatakan dengan huruf kapital A sampai E sebagaimana ditunjukkan pada gambar 8.






Gambar 8. Standar sebaran grafit menurut VDG-Merkblatt P441.

Grafit A : Grafit eutektik lamelar (grafit lamelar yang tersebar secara merata dan seragam).
Grafit B : Grafit mawar (Rosette).
Grafit C : Grafit kasar (grafit primer) yang tersebar diantara grafit-grafit eutektik. Umumnya terdapat pada komposisi besi cor hipereutektik.
Grafit D : Grafit interdenditrik (grafit undercooling). Umumnya terjadi pada komposisi besi cor hipoeutektik.
Grafit E : Grafit interdendritik yang terurai. Umumnya terjadi pada komposisi besi cor hipoeutektik.

Secara umum proses pembekuan dari besi cor dengan kandungan C antara 2% sampai 4% adalah sebagai berikut: Dari cairan (kemungkinan pada saat ini telah terdapat inti-inti grafit) akan terbentuk kristal g-primer yang dengan demikian konsntrasi C didalam sisa cairan akan meningkat menuju kekomposisi eutektik. Sisa cairan kemudian akan tertransformasi secara eutektik menjadi ledeburit dan sejumlah grafit.

Pada pendinginan selanjutnya sementit pada ledeburit akan tertransformasi menjadi austenit dan grafit dan untuk selanjutnya grafi-grafit akan tersegregasi keluar dari austenit (serpanjang garis E’S’ diagram biner Besi-Karbon). Grafit-grafit sekunder ini terbentuk menempel pada grafit primer yang oleh karenanya tumbuh semakin besar.

Akhirnya, pada pendinginan stadium 3, terjadilah transformasi eutektoid dimana kristal g (austenit) akan berubah menjadi perlit. Ketika pendinginan berlanjut (temperatur sesaat setelah 720 oC), sebagian dari perlit juga akan terurai menjadi ferit dan grafit yang sebagaimana grafit terdahulu tumbuh menempel pada grafit-grafit yang telah ada, sehingga akhirnya ferit yang terbentuk akan selalu berada disekitar grafit (awan ferit).

Hal yang sangat penting sehubungan dengan struktur dasar (matriks) besi cor adalah pengaruh unsur Si terhadap besikarbida (Fe3C), dimana Si akan mengakibatkan besikarbida terurai menjadi besisilikat dan karbon (grafit) sebagaimana reaksi berikut:

Fe3C + Si –> Fe3Si + C

Kandungan Si yang tinggi memiliki pengaruh yang mirip dengan kandungan C yang dinaikkan serta mengakibatkan perlambatan laju pendinginan sehingga mengarah ke sistim stabil Besi-Grafit.



gambar 9. Diagram besi cor menurut Maurer.

Maurer mengembangkan suatu diagram besi cor dengan kandungan C dan Si berbeda-beda pada suatu laju pendinginan tertentu (yaitu pada spesimen cor diameter 30 mm) yang memperlihatkan perbedaan matriks pada setiap kandungan C dan Si.

Kandungan C dan si yang rendah akan menyebabkan terjadinya pembekuan putih dengan struktur ledeburitnya (gambar 10). Peningkatan kandungan Si akan menyebabkan struktur yang terjadi adalah perlit dengan sebaran grafit lamelar diantaranya (gambar 11).


Gambar 10. Besi cor putih.

(Ledeburit + perlit)











Gambar 11. Besi cor perlitik.

(Perlit + grafit)





Apabila kandungan Si lebih tinggi lagi, maka akan diperoleh struktur besi cor ferit-perlit dan grafit (gambar 12). Sedangkan pada kandungan C tinggi dengan Si rendah akan terjadi struktur meliert yang terdiri dari ledeburit, perlit dan sedikit grafit (gambar 13).



Gambar 12. Besi cor ferit-perlit.

(Ferit+perlit+grafit dan steadit)











Gambar 13. Besi cor meliert.

(Ledeburit+perlit+grafit)

Sebaliknya dari unsur Si yang menyebabkan stabilitas besikarbida menurun, maka unsur Mn justru meningkatkannya. Stabilitas karbida menjadi tinggi dengan terbentuk sebagai karbida campuran (Fe, Mn)3C. Oleh karena itu kandungan Mn didalam besi cor dibatasi antara 0.3% – 1.2%. Adanya Mn didalam besi cor akan mebuat karbida dalam perlit menjadi halus akibat dari berkurangnya transformasi g/a. Kandungan Mn yang semakin tinggi, sebagaimana pada baja, akan membentuk struktur menjadi martensit atau bahkan austenit.

Kandungan unsur S (belerang) dalam besi cor diijinkan hingga 1.2%. Tidak seperti halnya pada baja, unsur ini tidak berpengaruh terlalu penting, mengingat kandungan Mn yang cukup tinggi dapat mengingat unsur S ini menjadi MnS (mangansulfid) yang tidak berpengaruh buruk.

Kandungan P pada besi cor normal diijinkan sebesar 0.1% – 0.6%. Unsur ini memiliki efek meningkatkan fluiditas besi cor cair sehingga mampu mengisi rongga-rongga cetakan yang tipis, serta meningkatkan ketahanan geseknya. Besi g (austenit), Fe3C dan Fe3P pada temperatur 950 oC akan membentuk eutektikum yang disebut Pospideutektikum (steadit) yang mengandung 2.4% C dan 6.89% P. stedit inilah yang menyebabkan besi cor menjadi tahan terhadap beban gesek.


Gambar 14. Steadit didalam struktur besi cor perlitik.












Gambar 15. Stedit kasar didalam struktur besi cor perlitik.

TANUR INDUKSI

1. Pendahuluan.
Penggunaan tanur induksi di industri pengecoran logam dewasa ini telah semakin berkembang. Hal ini terutama karena tanur induksi menjanjikan beberapa kelebihan antara lain:




* Hasil peleburan bersih.
* Mudah dalam mengatur/mengendalikan temperatur.
* Komposisi cairan homogen.
* Efisiensi penggunaan energi panas tinggi.
* Dapat digunakan untuk melebur berbagai jenis material.

Namun demikian terdapat pula hambatan/kendala yang perlu diperhatikan yaitu:

* Infestasi biaya beban tetap yang cukup besar menuntut loading yang tinggi.
* Biaya operasi yang besar menuntut tingkat kegagalan yang rendah.
* Dibutuhkan operator maupun teknisi berpengalaman dalam mengoperasikannya.
* Tingkat bahaya besar, mengingat tanur ini menggunakan enerji listrik yang sangat besar.
* Biaya perawatan besar.

Dengan demikian walaupun tanur induksi menjanjikan banyak keuntungan namun menuntut perlakuan dan pengoperasian yang BENAR meliputi:

* Keterampilan operator.
* Penggunaan bahan baku dengan spesifikasi jelas.
* Preventive maintenance yang intensiv.

2. Prinsip proses peleburan dengan tanur induksi.

Tanur induksi bekerja dengan prinsip transformator dengan kumparan primer dialiri arus AC dari sumber tenaga dan kumparan sekunder. Kumparan sekunder yang diletakkan didalam medan mahnit kumparan primer akan menghasilkan arus induksi. Berbeda dengan transformator, kumparan sekunder digantikan oleh bahan baku peleburan serta dirancang sedemikian rupa agar arus induksi tersebut berubah menjadi panas yang sanggup mencairkannya.

Sesuai dengan frekuensi kerja yang digunakan, tanur induksi dikatagorikan sebagai tanur induksi frekuensi jala-jala (50 Hz – 60 Hz) dengan kapasitas lebur diatas 1 ton/jam dan tanur induksi frekuensi menengah (150 Hz – 10000 Hz) untuk tanur dengan kapasitas lebur rendah.

Frekuensi jala-jala pada tanur induksi frekuensi menengah diubah terlebih dahulu dengan menggunakan thyristor menjadi freukensi yang lebih tinggi sebelum dialirkan kekumparan primer.


gambar-16-rSkema tanur induksi frekuensi menengah2.

Secara umum tanur induksi terdiri dari 2 jenis yaitu:

* Tanur induksi jenis saluran, yang digunakan sebagai holding furnace (hanya berfungsi untuk menahan temperatur cairan agar tidak turun).
* Tanur induksi jenis krus, yang digunakan sebagai tanur peleburan.

gambar 2Prinsip pemanasan tanur induksi jenis saluran2.

Pemanasan hanya dilakukan pada bagian saluran cairan. Bahan cair yang panas akan bergerak keatas, sedangkan bahan cair yang dinggin bergerak kebawah mengisi saluran. Dengan demikian cairan didalam tanur akan mengalami sirkulasi.


gambar 3Potongan melintang tanur induksi jenis saluran2.












gambar 41Prinsip pemanasan tanur induksi jenis krus2.









gambar 5Potongan melintang tanur induksi jenis krus2.

Tanur induksi jenis krus dikonstruksi sedemikian rupa disesuaikan dengan ukuran dan jenis bahan yang dilebur, sehingga terdapat tanur induksi frekuensi jala-jala, tanur induksi frekuensi menengah dan tanur induksi frekuensi tinggi.




gambar 6Daerah kerja frekuensi terhadap kapasitas muat tanur2.

Hal penting yang harus diperhatikan dalam memilih frekuensi kerja tanur induksi adalah hubungannya dengan ukuran minimum bahan baku yang dapat ditembus oleh frekuensi tersebut, sebagai berikut:



dimana;
δ = kedalaman penetrasi elektromagnetik [m].

K = Konstanta bahan baku.

f = Frekuensi kerja [Hz].

Ukuran minimum bahan baku yang dapat dilebur tanpa bantuan cairan adalah:

D = 3,5 x δ

Oleh Brown Bovery Co. ditabelkan sebagai berikut.


Min bahan bakuDimensi minimum bahan baku [mm]
Dengan demikian bahan baku peleburan pada tanur induksi dengan frekuensi kerja terpasang yang memiliki dimensi lebih kecil dari harga yang tertulis pada tabel diatas, harus dilebur dengan bantuan sisa cairan didalam tanur.

Pada tanur induksi frekuensi jala-jala (50 Hz), mengingat dimensi bahan baku minimumnya sedemikian besar, maka peleburan pertama selalu dimulai dengan bahan berukuran besar sebagai starting-block serta selalu disisakan sekurang-kurangnya 1/3 cairan didalam tanur untuk membantu proses peleburan berikutnya.

Akibat dari adanya arus induksi yang terus menerus mengalir didalam cairan maka akan terjadi pergerakan cairan yang disebut sebagai stirring. Kualitas dan kuantitas stirring ditentukan oleh tinggi atau rendahnya frekuensi kerja dan jumlah fasa listrik yang digunakan.


gambar 7Stirring pada 1 fasa (a) dan 3 fasa (b).

Sedangkan frekuensi kerja yang semakin rendah akan mengakibatkan stirring secara kualitatif menjadi semakin besar namun kuantitatif sedikit sehingga akan muncull sebagai gejolak cairan. Frekuensi kerja yang semakin tinggi akan mengakibatkan stirring yang terjadi kecil namun merata disetiap bagian dari cairan, sehingga cairan akan tampak lebih tenang.

3. Pemuatan bahan peleburan.

Proses peleburan dengan tanur induksi akan semakin efisien bila menggunakan bahan baku yang masif (berukuran besar) dan kompak. Keuntungan yang diperoleh dari bahan masif adalah:

1. Bahan yang dilewati oleh medan induksi lebih banyak sehingga menghasilkan enerji panas yang lebih besar.
2. Permukaan bahan yang bersentuhan dengan udara sedikit sehingga mengurangi efek oksidasi.
3. Bahan homogen dengan komposisi yang serupa sehingga mengurangi faktor kesalahan peramuan.
4. Mengurangi kemungkinan bahan asing dan kotoran ikut terbawa pada saat pemuatan sehingga lebih dapat menjamin pencapaian komposisi yang dikehendaki serta mengurangi terak ataupun bahaya-bahaya lain yang ditimbulkannya.

Ketersediaan cairan didalam tanur juga akan dapat meningkatkan kecepatan peleburan. Maka dalam hal pemuatan bahan kedalam tanur indsuksi berlaku urutan sebagai berikut:

Tanur induksi frekuensi jala-jala:

1. Sarting blok untuk awal peleburan.
2. Sisa cairan, yaitu 1/3 dari kapasitas tanur untuk peleburan lanjutan.
3. Besi kasar.
4. Bahan daur ulang.
5. Besi bekas.
6. Baja bekas.
7. Carburisher (bersama baja bekas).
8. Bahan paduan, dimana padfuan dengan kehilangan terbakar (melting loss) tinggi dimuatkan paling akhir.

Poin 1 merupakan tuntutan wajib bagi tanur induksi frekuensi jaringan, sebab tanpa starting block proses peleburan tidak dapat berlangsung. Sedangkan poin 2 adalah upaya untuk meningkatkan efisiensi enerji peleburan. Poin 3 sampai 8 merupakan urutan prioritas bila bahan-bahan tersebut digunakan.

Tanur induksi frekuensi menengah dan tinggi:

1. Sarting blok untuk awal peleburan (bila tersedia).
2. Besi kasar.
3. Bahan daur ulang.
4. Besi bekas.
5. Baja bekas.
6. Carburisher (bersama baja bekas).
7. Bahan paduan, dimana padfuan dengan kehilangan terbakar (melting loss) tinggi dimuatkan paling akhir.

Poin 1 lebih baik dilakukan walaupun tanpa sarting blok proses peleburan dengan tanur induksi frekuensi menengah sampai tinggi tetap dapat dilakukan. Sedangkan poin 2 sampai 7 merupakan urutan prioritas bila bahan-bahan tersebut digunakan.

Rangkuman.

1. Tanur induksi digunakan pada proses peleburan besi, baja cor dan sedikit nonferro.
2. Enerji peleburan diperoleh dari bahan bakar listrik.
3. Tanur induksi terdiri dari dua jenis yaitu jenis saluran (untuk proses penahanan temperatur) dan jenis krus (untuk proses peleburan).
4. Ukuran bahan baku sangat ditentukan oleh frekuensi kerja tanur induksi.
5. Kualitas peleburan sangat ditentukan oleh lining tanur induksi.

Efisiensi peleburan akan naik bila bahan baku yang digunakan berukuran besar dan masif (kompak).

PRIBADI YANG POSITIF

Dalam hidup ini kita bersosialisasi dengan banyak orang dari latar belakang yang berbeda-beda. Di antara orang-orang tersebut, tentu kita pernah menemukan pribadi yang menjengkelkan, negatif, atau yang tidak menghargai orang lain. Berada di lingkungan orang yang memiliki pandangan hidup yang negatif tidak baik untuk diri kita. Selain kita jadi sering kesal sendiri, lama-kelamaan kita pun akan terbawa menjadi pribadi yang selalu negatif.

Karena itu, berusahalah berada di lingkungan yang positif. Kebalikan dari berkumpul dengan orang-orang yang negatif, berada di tengah-tengah jiwa yang positif akan membuat kepribadian kita juga akan terbawa positif. Orang-orang yang positif memandang segala sesuatu hal dari sisi positif. Contohnya, mereka tetap bisa tegar dan tabah di saat mengalami kesulitan. Mereka mampu melihat sisi diri Anda yang istimewa, meskipun Anda merasa biasa-biasa saja. Mereka tulus menerima kelebihan orang lain, dan tidak menunjukkan bahwa mereka lebih hebat daripada Anda. Semua itu hal yang baik, kan?

Bila Anda ingin mengubah diri Anda menjadi lebih baik, coba cermati ciri-ciri pribadi yang positif berikut ini:

1. Tidak egois. Di dunia dimana banyak orang yang tidak punya waktu atau ketertarikan terhadap orang lain, sifat yang tidak egois rasanya makin sulit dicari. Mereka yang tidak mementingkan diri sendiri akan memberikan waktu untuk memberi, dan mampu mendengarkan. Mereka yang senang memberi dan murah hati punya kemampuan untuk membuat orang lain merasa dicintai, dihargai, dan istimewa. Sedangkan mereka yang memikirkan diri sendiri akan bertindak sebaliknya.

2. Penuh toleransi. Orang yang biasa bertenggang rasa akan membuat kita merasa nyaman dengan diri kita sendiri. Setiap pribadi berbeda-beda, dan biasanya hal ini akan dipandang aneh oleh orang lain. Namun, perbedaan inilah yang membuat hidup jadi berwarna. Kemampuan untuk menerima orang lain apa adanya, dan tidak mengharapkan mereka menjadi orang lain yang kita inginkan, itulah karakter teman yang sebenarnya.

3. Tidak dibuat-buat. Memiliki kemampuan untuk bertindak apa adanya dan jujur adalah hal yang langka di dunia ini, karena kita menghadapi tekanan untuk berlaku baik hanya di luarnya saja. Tampil apa adanya diri kita adalah suatu kelebihan yang jarang dimiliki. Untuk bisa menjalani suatu hubungan, perlu adanya kejujuran. Hal ini butuh kemampuan mendengarkan dan memberikan feedback yang mungkin tidak disukai pasangan. Namun memiliki kemampuan untuk menyampaikannya, dan tidak takut menghadapi konsekuensinya, artinya mencintai pasangan seperti apa adanya dirinya, dan bukan bagaimana kesan yang ditampilkannya dari tampilan fisiknya.

4. Peka pada orang lain. Seringkali kita hanya terfokus pada kebutuhan kita semata, sehingga kita jarang memberikan perhatian pada orang lain. Orang yang peka terhadap orang lain biasanya penuh pengertian, menghargai, dan penuh kasih, membuat Anda merasa dimengerti, dan dihargai. Namun orang yang sensitif seringkali juga sadar diri, sehingga sadar bagaimana mereka mempengaruhi orang lain dengan apa yang mereka katakan atau lakukan.

5. Punya integritas. Kriteria pribadi seperti ini memang sulit ditemukan. Mungkin akan sulit mencari orang yang mau melakukan sesuatu tanpa pamrih. Mereka bukan orang yang menghalalkan segala cara untuk mendapatkan uang. Mereka juga bukan orang yang senang membeberkan persoalan pribadi mereka di depan publik, dan menikmati momen tersebut tanpa memikirkan konsekuensinya.

6. Rendah hati. Apa pun dia, entah sangat cerdas, berbakat, atau cantik menawan, semua itu tidak akan percuma kalau dia tidak rendah hati. Terlebih jika ia ternyata besar kepala dan angkuh. Hanya orang-orang yang luar biasa saja yang bisa memiliki kepribadian ini.

BEASISWA NEGRI SAKURA

menghimpun informasi mengenai budaya dan perilaku orang Jepang, sistem pendidikannya, serta informasi tentang beasiswa di sana, kini Anda harus membuat keputusan. Tanyakan secara serius pada diri Anda, apakah Anda benar-benar siap dan tertarik studi di Jepang?

Bila ada hal yang tidak bisa Anda penuhi, sementara hal itu merupakan syarat mutlak, mungkin lebih baik Anda mencari beasiswa di negara lain. Namun, jika Anda sangat teguh dan mantap, lanjutkan perjuangan Anda. Ini tahapannya:

Studi D-3 dan S-1

Anda harus tahu jenis beasiswa yang tersedia. Untuk S-1 ada beasiswa dari Monbukagakusho, Mitsui, serta dari Departemen Transmigrasi. Namun untuk D-3, sejauh ini hanya ada beasiswa dari Monbukagakusho.

Semua beasiswa tersebut bisa dilamar di negara asal. Silahkan pelajari di situs-situs terkait pemberi beasiswa di atas. Seleksi biasanya mulai dari seleksi administrasi, tes kemampuan akademik dan terakhir wawancara. Detilnya? Nanti akan dibahas dalam kiat-kiat mendapatkan beasiswa S-1.

Studi S-2 dan S-3

Khusus untuk melamar beasiswa program S-2 dan S-3, Anda harus mengikuti beberapa tahapan berikut. Umumnya, antara satu beasiswa dan beasiswa lain baik yang berasal baik dari Pemerintah Jepang maupun perusahaan Jepang untuk studi S-2 dan S-3, memiliki persyaratan yang hampir sama. Langkah-langkahnya antara lain:

- Pelajari dulu beasiswa yang akan Anda lamar.

Pahami semua persyaratan dan prosedur aplikasinya. Catat tanggal-tanggal penting dan tidak boleh dilupakan. Hal ini agar Anda tidak terlambat dalam proses seleksi beasiswa tersebut. Beberapa beasiswa untuk S-2 dan S-3 misalnya adalah Monbukagakusho, Panasonic, Hitachi, dan lain-lainnya.

- Tentukan minat Anda (Mencari Profesor)

Berbeda dengan sistem pendidikan di Indonesia, melamar masuk S-2 dan S-3 tidak melalui pintu universitas, melainkan lewat seorang profesor pembimbing. Ya, profesor adalah gerbang untuk Anda memasuki sebuah universitas. Artinya, jika sudah diterima oleh professor, kurang lebih Anda akan diterima di universitas, karena professor akan berjuang untuk Anda agar bisa masuk universitas.

Di Jepang, bidang-bidang kajian/penelitian dilakukan secara spesifik. Sangat jarang orang menyebut laboratoriumnya seperti di negara kita, misalnya laboratorium kimia organik, kimia analitik, atau biokimia, dan sebagainya. Hal itu disebabkan karena sudah sangat berkembanganya riset dan penelitian di tingkat perguruan tinggi di Jepang.

Sebutlah, misalnya, bidang biokimia yang akan berkembang menjadi departemen bioscience, bioengineering, atau bioprotein, dan lain-lainnya. Departemen-departemen ini masing-masing terdiri dari banyak laboratorium dengan beragam penelitian yang spesifik dan mendalam. Hal itu menyebabkan riset di perguruan tinggi di Jepang terpakai di banyak industri di negaranya sendiri.

Namun, untuk menentukan minat Anda dalam rangka mendapatkan seorang profesor, pelajarilah lebih dulu homepage salah satu universitas di Jepang. Bila masih blank, Anda bisa memulainya dari universitas terkenal seperti Tokyo University, Tokyo Institute of Technology, Kyoto University, dan masih banyak lainnya.

Dari situs universitas-universitas itu, Anda kemudian masuk ke situs departemen yang ada. Akhirnya, di situlah Anda bisa membuka homepage masing-masing milik para profesor, baik yang masih berdekatan dengan minat atau penelitian Anda di Indonesia atau justeru bidang yang ingin Anda pelajari.

Anda juga dapat langsung membuka situs researcher. Di sana Anda akan menemukan beragam informasi tentang bidang yang Anda cari dan sekaligus professor yang sesuai dengan bidang Anda.

Bila semua langkah di atas sudah Anda penuhi dan Anda merasa menemukan bidang yang cocok, Anda sebaiknya mencatat dan memelihara alamat itu dengan baik. Bagi Anda yang telah mempunyai profesor, apakah melalui rekomendasi pembimbing di Indonesia atau kolega di Jepang, tentu tahapannya akan lebih gampang.

Seperti diketahui, "posisi" seorang profesor di Jepang sangat penting sebagai pintu masuk ke universitas. Yang menguntungkan, banyak cara untuk mengejarnya, baik itu melalui rekomendasi kolega dekat maupun dosen pembimbing di Indonesia yang mempunyai hubungan kerja sama dengan profesor terkait di Jepang.

Cara lainnya bisa juga ditempuh dengan mengunjungi situs-situs seperti Directory Database of Research and Development Activities atau Humanities Web Sites. Bisa juga mencarinya melalui jurnal atau publikasi ilmiah, momen-momen ilmiah seperti seminar dan kongres, serta dari brosur-brosur yang sering ditempelkan di universitas untuk suatu keperluan tertentu.

Searching di internet, semisal lewat Google, juga bisa dilakukan dengan menggunakan kata-kata kunci tertentu sesuai spesifikasi atau minat keilmuan Anda. Beberapa milis beasiswa atau milis-milis Persatuan Pelajar Indonesia (PPI) juga bisa Anda manfaatkan sebagai media pencarian informasi, apalagi milis adalah media komunikasi yang bisa digunakan langsung untuk bertukar informasi.

Mengeksplorasi homepage profesor

Selanjutnya, eksplorasi penelitian dan publikasi profesor yang Anda minati itu. Khususkan dan fokuskan waktu Anda untuk mempelajari homepage profesor tersebut sehingga akhirnya Anda mantap untuk mendalami dan mempelajari suatu bagian kecil dalam lingkup penelitiannya.

Biasanya, ada sejumlah jurnal yang telah dipublikasi dalam homepage profesor tersebut. Untuk itu, silakan download dan pelajari. Dengan begitu, kelak Anda memunyai banyak bahan dalam berkomunikasi dengan sang profesor.

Selain itu, akan bagus sekali jika Anda pun mempersiapkan proposal dan memasukkan juga publikasi profesor tersebut ke dalam daftar referensi yang Anda rujuk.

Lakukan komunikasi dan pendekatan dengan profesor

Biasanya, setiap profesor mencantumkan alamat e-mail di situsnya. Maka dari itu, setelah banyak informasi yang Anda dapatkan dari homepage miliknya, mulailah untuk melayangkan surat kepadanya.

Anda bisa memulainya dengan perkenalan singkat tentang diri Anda, latar belakang pendidikan, dan bidang penelitian yang Anda geluti saat ini. Silakan Anda mengungkapkan semuanya dalam kalimat yang cerdas, singkat, dan jelas.

Kebanyakan profesor sangat sibuk sekali dan malas untuk membaca e-mail yang terlalu panjang, apalagi pada tahapan perkenalan. Untuk itu, alangkah bagusnya bila bidang yang akan Anda pelajari tersebut beririsan dengan bidang penelitian profesor yang Anda tuju sehingga komunikasi dapat mengarah pada ketertarikan Anda untuk belajar dengannya lebih lanjut.

Setelah komunikasi berjalan dan Anda merasa bahwa sang profesor merespons dengan baik, ungkapkan ketertarikan dan keinginan kuat Anda untuk melanjutkan sekolah, ketertarikan untuk menjadi muridnya, dan sertakan alasan pasti memilih profesor tersebut sebagai pembimbing Anda.

Selanjutnya, Anda bisa mengirimkan hasil penelitian yang pernah Anda lakukan dan melengkapinya dengan proposal rencana penelitian yang akan Anda lakukan.

Meminta surat latter of acceptance

Umumnya, untuk melamar beasiswa ke Jepang dibutuhkan surat kesediaan profesor sebagai pembimbing Anda. Untuk mendapatkan surat tersebut, akan lebih baik bila Anda juga menyertakan surat rekomendasi dari pembimbing di kampus atau atasan.

Mengingat profesor di Jepang sendiri tidak mengenal calon mahasiswanya, tampaknya cukup sulit untuk memberikan keputusan hanya berdasarkan dokumen. Selain itu, jarang sekali surat penerimaan sementara dari profesor diperoleh hanya melalui korespondensi singkat. Ya, perlu berkorespondensi berulang kali dan harus menunjukkan kesungguhan pada niat belajar Anda.

RARE EART-UNSUR JARANG

Tanah jarang memegang peranan yang sangat penting dalam kebutuhan material produksi modern seperti dalam dunia superkonduktor, laser, optik elektronik, glass dan keramik. Untuk memenuhi kebutuhan material produksi tersebut, keperluan tanah jarang dari tahun ke tahun terus meningkat. Jadi pada konteks ini, di lingkungan perlu di tingkatkan tindakan pencegahan dan dengan demikian penting prosedur analisis yang sensitif untuk pengukuran tanah jarang dalam tanah menjadi semakin penting. Di dalam mineral, unsur tanah jarang mempunyai sifat kimia dan fisik yang mirip sehingga penentuan tanah jarang tanpa pemisahan sangat sulit untuk dilakukan. Penelitian ini difokuskan pada pengukuran unsur tanah jarang sampel monasit dan senotim yang diperoleh dari limbah pertambangan dengan menggunakan instrumen inductively coupled plasmas optical emission spectrometry (ICP-OES) yang dilengkapi dengan detektor charge coupled device (CCD), dimana sebelumnya memakai microwave untuk membantu destruksi sample dan mengeluarkan efek matrik dengan mempergunakan kolom resin penukaran ion basa kuat DOWEX AG 1 W-X8.
Unsur tanah jarang (UTJ) banyak kegunaannya dalam industri berteknologi tinggi, dan sumbernya cukup banyak tersedia di Indonesia termasuk yang ada di Pulau Bangka dan Pulau Belitung, terdapat terutama sebagai mineral monasit dan senotim dalam tailing penambangan timah. Penelitian pendahuluan ini bertujuan akhir untuk mengembangkan metode pemisahan dan analisis UTJ ringan dengan kromatografi cair melalui pembentukan kompleks dengan dibutilditiofosfat (DBDTF) dan dibutilditiokarbamat (DBDTK), sebagai senyawa pembentuk kompleks baru bagi unsur-unsur tersebut. Untuk itu telah dipelajari retensi senyawa-senyawa kompleks tersebut pada sistem-sistem kromatografi dengan kolom polar dan non-polar. Penelitian meliputi pembuatan kedua ligan, pembentukan dan ekstraksi senyawa-senyawa kompleks UTJ-ligan, pengamatan sifat retensi, percobaan pemisahan, dan aplikasi metode yang dikembangkan untuk pemisahan UTJ dalam sampel mineral. Hasil-hasil penelitian menunjukkan bahwa unsur-unsur serium, lantanum, praseodimium, dan neodimium dapat dipisahkan satu dari yang lainnya sebagai senyawa kompleks dibutilditiokarbamat dengan kromatografi cair kinerja tinggi (KCKT) menggunakan kolom C18, fasa gerak campuran metanol-asetonitril pada laju alir 0,75 mL/menit, dan deteksi eluat menggunakan detektor ultraviolet pada 210 nm. Sementara itu pada penggunaan ligan dibutilditiofosfat, kolom kromatografi yang sama dengan fasa gerak campuran biner kombinasi metanol-asetonitril atau metanol-air, dari empat unsur yang diteliti hanya serium yang mengalami retensi. Walaupun demikian penggunaan dibutilditiofosfat lebih memudahkan dan menyederhanakan pemisahan dan analisis serium, yang merupakan komponen utama dalam sampel monasit, secara kromatografi cair, karena tingginya resolusi antara serium dengan unsur-unsur yang diteliti lainnya. Penelitian-penelitian tentang pemisahan, analisis, dan pemurnian UTJ dengan menggunakan metode kromatografi cair dengan kolom penukar ion dan kolom fase terbalik melalui pembentukan pasangan ion atau kompleks.
Di Indonesia, mineral monasit yang banyak tersedia berupa hasil samping industri tambang timah, belum diolah lebih lanjut untuk memperoleh unsur-unsur tanah jarang murni, karena penguasaan kita tentang teknologinya masih perlu ditingkatkan dan dimantapkan. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan metode pemisahan dan pemurnian unsur-unsur yang bernilai ekonomis tinggi ini dalam usaha memenuhi kebutuhan sendiri, antara lain untuk mengembangkan material superkonduktor. Makalah ini menguraikan hasil penelitian tersebut untuk memisahkan dan memurnikan unsur-unsur tanah jarang yang terkandung dalam monasit dengan metode ekstraksi melalui pembentukan kompleks dengan ligan baru, dibutilditiokarbamat. Penelitian yang telah dilakukan meliputi proses pelarutan melalui destruksi sampel monasit, penyiapan untuk memperoleh campuran unsur tanah jarang total, pemisahan serium dengan metode oksidasi dan pengendapan, kajian proses ekstraksi, yang dilanjutkan dengan pemurnian secara ekstraksi menggunakan ligan tersebut di atas. Dengan menggunakan metode oksidasi dan pengendapan sebagai proses pra-pemisahan, telah diperoleh produk serium pada skala kilogram dengan kemurnian antara 70-75% dan rendemen 60%, yang kemudian dimurnikan lebih lanjut dengan metode ekstraksi dengan dibutilditiokarbamat untuk memperoleh serium pada skala fraksi kilogram dengan kemurnian mendekati 100% dan efisiensi ekstraksi antara 80-100%.

GNX-COMPANY PROFILE

It is great pleasure and privilege for us to have this opportunity to introduce our company.GANDRUX PUTUARJO was established in 2004, the company was more focused on special manufacturer and supplier of casting product (Special alloy, Ferrous and Non-ferrous product) through wax injection precision casting technology. Our high quality casting product have been proven by extensive experience in exporting and manufacturing our products worldwide.

In line with increased market demand, the company decides to expand on supply material and service optimized steel solutions designed to suit costumer needs, especially for On-Off shore Industries, Chemical and Petroleum industries, Oil & Gas Industries, Power Generating, Cement & Mining Plant, and etc. With wide range of product: Carbon and alloy steel, Stainless steels, Abrasion resistant steels, Special alloys (Copper and Aluminum) and etc.

GANDRUX PUTUARJO is also engaged in service as contractor for Engineering, Design, and Fabrication Project according to customer's requirement.

Finally, with the faith of serving to the customers and developing GANDRUX PUTUARJO on basis of mature technology and reliable products quality, We will keep smart to supply all of our customers with high quality product, competitive price and prompt deliver.

EDUKASI PENGECORAN LOGAM

metalurgi adalah ilmu, seni, dan teknologi yang mengkaji proses pengolahan dan perekayasaan mineral dan logam.

1. Definisi pengecoran, Review Proses Pengecoran Pengecoran (CASTING) adalah salah satu teknik pembuatan produk dimana logam dicairkan dalam tungku peleburan kemudian di tuangkan kedalam rongga cetakan yang serupa dengan bentuk asli dari produk cor yang akan dibuat

Ada 4 faktor yang berpengaruh atau merupakan cirri dari proses pengecoran, yaitu :

1. Adanya aliran logam cair kedalam rongga cetak
2. Terjadi perpindahan panas selama pembekuan dan pendinginan dari logam dalam cetakan
3. Pengaruh material cetakan
4. Pembekuan logam dari kondisi cair

Klasifikasi pengecoran berdasarkan umur dari cetakan, ada pengecoran dengan sekali pakai (expendable Mold) dan ada pengecoran dengan cetakan permanent (permanent Mold). Cetakan pasir termasuk dalam expendable mold. Karena hanya bisa digunakan satu kali pengecoran saja, setelah itu cetakan tersebut dirusak saat pengambilan benda coran. Dalam pembuatan cetakan, jenis-jenis pasir yang digunakan adalah pasir silika, pasir zircon atau pasir hijau. Sedangkan perekat antar butir-butir pasir dapat digunakan, bentonit, resin, furan atau air gelas.

1. Terminologi Pengecoran dengan Cetakan Pasir

Secara umum cetakan harus memiliki bagian-bagian utama sebagai berikut :

Cavity (rongga cetakan), merupakan ruangan tempat logam cair yang dituangkan kedalam cetakan. Bentuk rongga ini sama dengan benda kerja yang akan dicor. Rongga cetakan dibuat dengan menggunakan pola.

Core (inti), fungsinya adalah membuat rongga pada benda coran. Inti dibuat terpisah dengan cetakan dan dirakit pada saat cetakan akan digunakan. Bahan inti harus tahan menahan temperatur cair logam paling kurang bahannya dari pasir.

Gating sistem (sistem saluran masuk), merupakan saluran masuk kerongga cetakan dari saluran turun. Gating sistem suatu cetakan dapat lebih dari satu, tergantung dengan ukuran rongga cetakan yang akan diisi oleh logam cair.

Sprue (Saluran turun), merupakan saluran masuk dari luar dengan posisi vertikal. Saluran ini juga dapat lebih dari satu, tergantung kecepatan penuangan yang diinginkan.

Pouring basin, merupakan lekukan pada cetakan yang fungsi utamanya adalah untuk mengurangi kecepatan logam cair masuk langsung dari ladle ke sprue. Kecepatan aliran logam yang tinggi dapat terjadi erosi pada sprue dan terbawanya kotoran-kotoran logam cair yang berasal dari tungku kerongga cetakan.

Raiser (penambah), merupakan cadangan logam cair yang berguna dalam mengisi kembali rongga cetakan bila terjadi penyusutan akibat solidifikasi.

1. Pengecoran Cetakan Pasir

Pengecoran dengan cetakan pasir melibatkan aktivitas-aktivitas 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 cord an membersihkan produk cor. Hingga sekarang, proses pengecoran dengan cetakan pasir masih menjadi andalan industri pengecoran terutam industri-industri kecil. Tahapan yang lebih umum tentang pengecoran cetakan pasir diperlihatkan dalam gambar dibawah ini.

A. Pasir

Kebanyakan pasir yang digunakan dalam pengecoran adalah pasir silika (SiO2). Pasir merupakan produk dari hancurnya batu-batuan dalam jangka waktu lama. Alasan pemakaian pasir sebagai bahan cetakan adalah karena murah dan ketahanannya terhadap temperature tinggi. Ada dua jenis pasir yang umum digunakan yaitu naturally bonded (banks sands) dan synthetic (lake sands). Karena komposisinya mudah diatur, pasir sinetik lebih disukai oleh banyak industri pengecoran.

Pemilihan jenis pasir untuk cetakan melibatkan bebrapa factor penting seperti bentuk dan ukuran pasir. Sebagai contoh , pasir halus dan bulat akan menghasilkan permukaan produk yang mulus/halus. Untuk membuat pasir cetak selain dibutuhkan pasir juga pengikat (bentonit atau clay/lempung) dan air. Ketiga Bahan tersebut diaduk dengan komposisi tertentu dan siap dipakai sebagi bahan pembuat cetakan.

B. Jenis Cetakan Pasir

Ada tiga jenis cetakan pasir yaitu green sand, cold-box dan no-bake mold. Cetakan yang banyak digunakan dan paling murah adalah jenis green sand mold (cetakan pasir basah). Kata “basah” dalam cetakan pasir basah berati pasir cetak itu masih cukup mengandung air atau lembab ketika logam cair dituangkan ke cetakan itu. Istilah lain dalam cetakan pasir adalah skin dried. Cetakan ini sebelum dituangkan logam cair terlebih dahulu permukaan dalam cetakan dipanaskan atau dikeringkan. Karena itu kekuatan cetakan ini meningkat dan mampu untuk diterapkan pada pengecoran produk-produk yang besar.

Dalam cetakan kotak dingin (box-cold-mold), pasir dicampur dengan pengikat yang terbuat dari bahan organik dan in-organik dengan tujuan lebih meningkatkan kekuatan cetakan. Akurasi dimensi lebih baik dari cetakan pasir basah dan sebagai konsekuensinya jenis cetakan ini lebih mahal.

Dalam cetakan yang tidak dikeringkan (no-bake mold), resin sintetik cair dicampurkan dengan pasir dan campuran itu akan mengeras pada temperatur kamar. Karena ikatan antar pasir terjadi tanpa adanya pemanasan maka seringkali cetakan ini disebut juga cold-setting processes. Selain diperlukan cetakan yang tinggi, beberapa sifat lain cetakan pasir yang perlu diperhatikan adalah permeabilitas cetakan (kemampuan untuk melakukan udara/gas).

C. Pola

Pola merupakan gambaran dari bentuk produk yang akan dibuat. Pola dapat dibuat dari kayu, plastic/polimer atau logam. Pemilihan material pola tergantung pada bentuk dan ukuran produk cor, akurasi dimensi, jumlah produk cor dan jenis proses pengecoran yang digunakan.

Jenis-jenis pola :

1. Pola tunggal (one pice pattern / solid pattern)

Biasanya digunakan untuk bentuk produk yang sederhana dan jumlah produk sedikit. Pola ini dibuat dari kayu dan tentunya tidak mahal.

2. Pola terpisah (spilt pattern)

Terdiri dari dua buah pola yang terpisah sehingga akan diperoleh rongga cetak dari masing-masing pola. Dengan pola ini, bentukproduk yang dapat dihasilkan rumit dari pola tunggal.

3. Match-piate pattern

Jenis ini popular yang digunakan di industri. Pola “terpasang jadi satu” dengan suatu bidang datar dimana dua buah pola atas dan bawah dipasang berlawanan arah pada suatu pelat datar. Jenis pola ini sering digunakan bersama-sama dengan mesin pembuatan cetakan dan dapat menghasilkan laju produksi yang tinggi untuk produk-produk kecil.

D. Inti

Untuk produk cor yang memiliki lubang/rongga seperti pada blok mesin kendaraan atau katup-katup biasanya diperlukan inti. Inti ditempatkan dalam rongga cetak sebelum penuangan untuk membentuk permukaan bagian dalam produk dan akan dibongkar setelah cetakan membeku dan dingin. Seperti cetakan, inti harus kuat, permeabilitas baik, tahan panas dan tidak mudah hancur (tidak rapuh).

Agar inti tidak mudah bergeser pada saat penuangan logam cair, diperlukan dudukan inti (core prints). Dudukan inti biasanya dibuatkan pada cetakan seperti pada gambar 8. pembuatan inti serupa dengan pembuatan cetakan pasir yaitu menggunakan no-bake, cold-box dan shell. Untuk membuat cetakan diperlukan pola sedangkan untuk membuat inti dibutuhkan kotak inti.


E. Operasi Pengecoran Cetakan Pasir

Operasi pengecoran dengan cetakan pasir melibatkan tahapan proses perancangan produk cor, pembuatan pola dan inti, pembuatan cetakan, penuangan logam cair dan pembongkaran produk cor. Tahapan lebih rinci terlihat pada gambar Dibawah ini :

Setelah proses perancangan produk cor yang menghasilkan gambar teknik produk (a) dilanjutkan dengan tahapan-tahapan berikutnya :

b. Menyiapkan bidang dasar datar atau pelat datar dan meletakan pola atas (cope) yang sudah ada dudukan inti dipermukaan pelat datar tadi.

c. Seperti pada langkah c, untuk cetakan bagian bawah (drag) beserta sistem saluran.

d. Menyiapkan koak inti (untuk pembuatan inti)

e. Inti yang telah jadi disatukan (inti yang dibuat berupa inti setengah atau paroan inti)

f. Pola atas yang ada dipermukaan pelat datar ditutupi oleh rangka cetak atas (cope) dan ditambahkan system saluran seperti saluran masuk dan saluran tambahan (riser). Selanjutnya diisi dengan pasir cetak.

g. Setelah diisi pasir cetak dan dipadatkan, pola dan system saluran dilepaskan dari cetakan

h. Giliran drag diisi pasir cetak setelah menempatkan rangka cetak diatas pola dan pelat datar.

i. Setelah disi pasir cetak dan dipadatkan, pola dilepaskan dari cetakan

j. Inti ditempatkan pada dudukan inti yang ada pada drag.

k. Cope dipasangkan pada drag dan dikunci kemudian dituangkan logam cair.

l. Setelah membeku dan dingin, cetakan dibongkar dan produk cor dibersihkan dari sisa-sisa pasir cetakan.

m. Sistem saluran dihilangkan dari produk cor dengan berbagai metoda dan produk cor siap untuk diperlakukan lebih lanjut.

Dalam teknik pengecoran logam fluiditas tidak diartikan sebagai kebalikan dari viskositas, akan tetapi berarti kemampuan logam cair untuk mengisi ruang-ruang dalam rongga cetak. Fluiditas tidak dapat dikaitkan secara langsung dengan sifat-sifat fisik secara individu, karena besaran ini diperoleh dari pengujian yang merupakan karakteristik rata-rata dari bebrapa sifat-sifat fisik dari logam cair.

Ada dua faktor yang mempengaruhi fluiditas logam cair, yaitu temperatur dan komposisi unsur. Temperatur penuangan secara teoritis harus sama atau diatas garis liquidus. Jika temperatur penuangan lebih rendah, kemungkinan besar terjadi solidifikasi didalam gating sistem dan rongga cetakan tidak terisi penuh. Cacat ini disebut juga dengan nama misrun. Cacat lain yang bisa terjadi jika temperatur penuangan terlalu rendah adalah laps dan seams. Yaitu benda cor yang dihasilkan seakan-akan membentuk alur-alur aliran kontinu logam yang masuk kedalam rongga cetak, dimana alur satu dengan alur lai berdampingan daya ikatannya tidak begitu baik. Jika temperatur penuangan terlalu tinggi pasir yang terdapat pada dinding gating sistem dan rongga cetakan mudah lepas sewaktu bersentuhan dengan logam cair dan permukaanya menjadi kasar. Terjadi reaksi yang cepat antara logam tuang, dengan zat padat, cair dan gas diadalam rongga cetakan. Dari pengujian ini dapat dicari daerah temperatur penuangan yang menghasilkan produk dengan cacat yang seminim mungkin.


Faktor utama yang lain yang mempengaruhi besaran fluiditas adalah komposisi paduan. Logam cair yang memiliki fluiditas yang tinggi adalah logam murni dan alloys komposisi eutectic. Alloys yang dibentuk dari larutan padat, dan memiliki range pembekuan yang besar memiliki fluiditas yang jelek.


Contoh Pola spiral hasil pengujian Fluiditas
Ada beberapa metoda dalam mengukur fluiditas. Metoda ini dibedakan berdasarkan bentuk rongga cetak yang digunakan untuk mengetahui mampu alir logam cair. Ada rongga cetak yanmg berbentuk spiral dan ada juga rongga cetak yang berbentuk lorong yang memanjang. Pemilihan metoda ini sangat tergantung


Beberapa bentuk cetakan untuk pengukuran Fluiditas

dari bentuk benda kerja dan bahan cetakan yang akan digunakan. Dalam melakukan pengukuran mampu alir dipraktikum ini digunakan metode dengan rongga cetak yang berbentuk spiral. Meskipun hasil pengukuran dengan metoda diatas dipengaruhi oleh sifat-sifat cetakan, namun pengukuran tersebut sangat praktis, karena langsung menggambarkan bagaimana mampu alir logam cair dalam rongga cetak dengan bahan cetakan sebenarnya. Harga fluiditasnya dinyatakan dengan panjang (dalam mm) spiral yang terisi logam. Atas dasar hal ini, fluiditas juga dikenal dengan istilah Fluid life.

4.Logam-logam dalam pengecoran

Besi cor

* Paduan besi yang mengandung C >: 1,7 % dan 1-3 %Si. Unsur lain dapat ditambahkan dengan maksud untuk meningkatkan sifat-sifat seperti kekuatan, kekerasan atau ketahanan korosi. Unsur yang umumnya ditambahkan yaitu Cr, Cu, Mo dan Ni.
* Besi cor memiliki selang temperature cair yang relaitf lebih rendah daripada baja dan relatif lebih “encer” ketika cair.
* Sifat mekanik besi cor tergantung pada jenis struktur mikronya yaitu bentuk dna distribusi elemen-elemen penyusunnya. Salah satu elemen yang memiliki pengaruh yang berarti adalah grafit. Jumlah ,ukuran dan bentuk grafit mempengaruhi kekuatan dan keuletan besi cor. Selain grafit, matriks juga ikut mempengaruhi sifat mekaniknya. Matris besi cor sama dengan yang terdapat pada baja, yaitu feritik, perlitik, feritik+perlitik dan martensitik. Matriks yang terjadi tergantung pada :

ü Komposisi kimia

ü Laju pendinginan, dan

ü Proses perlakuan panas

v Ada lima jenis besi cor :

Ø Besi cor kelabu (grey cast iron)

Ø Besi cor malleable (malleable cast iron)

Ø Besi cor putih (white cast iron)

Ø Besi cor nodular (nodular/ductile cast iron)

Ø Compacted graphite cast iron (memiliki struktur mikro antara besi cor

Ø Kelabu dan besi cor nodular).

v Sifat mekanik :

= 45 -75 ksi (kekuatan tarik)

= 35 – 60 ksi (kekuatan luluh)

e = 1 – 6% (perpanjangan)

v Sifat matriks dan karakter grafit diperoleh dari kesetimbangan

§ Komposisi kimia

§ Derajat inokulasi

§ Laju pembekuan

§ Pengaturan laju pendinginan

v Untuk mendapatkan sifat yang diinginkan, biasanya pada besi cor diterapkan perlakuan panas karena dari kondisi hasil pengecoran (as-cast) tidak diperoleh sifat yang diinginkan. Proses perlakuan panas yang umum diterapkan :

§ Annealing

§ Austenitizing dan Quenching

§ Tempering

Besi Cor Putih

Ø Besi cor putih terbentuk ketika unsur karbon (C) tidak mengendap sebagai grafit selama proses pembekuan, akan tetapi tetap berkaitan dengan unsur besi (Fe), krom (Cr) atau molibden (Mo) membentuk karbida.

Ø Besi cor putih bersifat keras dan getas dan memiliki tampilan patahn seperti kristal berwarna putih.

Besi Cor Kelabu

Ø Besi cor kelabu merupakan paduan dari unsur-unsur besi (Fe), karbon © dan silicon (Si) yang mengandung “ karbon tak berkaitan” dalam bentuk grafit. Nama besi cor kelabu didapat dari tampilan patahan berwarna kelabu.

Ø Besi cor kelabu untuk keperluan otomotif dan konstruksi umum lainnya dibagi menjadi 10 kelas/garde yang didasarkan pada kekuatan tarik minimumnya.


Ø Kekuatan, kekerasan dan struktur mikro dari besi cor kelabu dipengaruhi oleh beberapa factor seperti komposisi kimia, desain, cetakan, karakteristik cetakan dan laju pendinginan selama dan setelah pembekuan.

Ø Unsur Cu, Cr, Mo dan Ni seringkali ditambahkan untuk mengatur struktur mikro matriks dan pembentukan grafit. Selain itu bertujuan untuk meningkatkan ketahanan korosi besi cor kelabu pada beberapa media.

Ø Besi cor kelabu dapat dikeraskan dengan proses quenching dan temperature sekitar 1600˚F (menjadi getas). Kombinasi dengan proses temper akan meningkatakan ketangguhan dan menurunkan kekerasannya.

Besi Cor Malleable

Ø Besi cor ini dihasilkan dari proses perlakuan panas besi cor putih yang memiliki komposisi tertentu.

Ø Proses terbentuknya beis cor putih akibat :

§ Rendahnya kandungan karbon dan silikon

§ Adanya unsur-unsur pembentuk karbida seperti Cr, Mo dan V

§ Laju pendinginan dan pembekuan yang tinggi

Ø Pada proses pembuatan besi cor malleable, besi cor putih dipanaskan hingga temperatur diatas temperatur eutectoid (1700oF) kemudian ditahan hingga beberapa jam dan didinginkan dalam tungku. Proses tersebut menyebabkan unsure karbon terlarut dalam austenit, mengendap dan membentuk grafit bulat tak beraturan (irregular nodules of graphite) yang disebut korbon temper. Proses ini akan menghasilkan besi cor malleable dengan matriks ferit.

Besi Cor Nodular

Ø Besi cor nodular memiliki komposisi unsure yang sama dengan besi cor kelabu. Unsure tersebut yaitu karbon dan silikon.

Ø Perbedaan besi cor nodular dan kelabu terletak pada bentuk grafit (untuk menghasilkan bentuk grafit yang berbeda, digunakan proses yang berbeda pula)

Ø Pembulatan grafit dicapai karena ditambahkan unsure Magnesium (Mg) dan Cerium (Ce).

Baja (Baja Cor)

Ø Salah satu jenis baja adalah baja karbon yaitu paduan besi-karbon yang mengandung unsure karbon kurang dari 1,7 % (beberapa literature menyebutkan kandungan karbon maksimum 2.0 %). Sebagai tambahan selain karbon, baja cor mengandung

Ø - Silikon (Si) : 0.20 – 0,70 %

Ø - Mangan (Mn) : 0,50 – 1,00 %

Ø - Fosfor (P) : <>

Ø - Sulfur (S) : <>

Ø Struktur mikro baja cor yang memiliki kandungan karbon kurang dari 0,8 % (baja hypoeutektoid) terdiri dari FERIT dan PERLIT. Kadar karbon yang lebih tinggi menambah jumlah perlit.

Ø Struktur mikro baja cor yang memiliki kandungan karbon lebih dari 0,8 % (baja hipereutektoid) terdiri dari SEMENTIT (Fe3C) dan PERLIT. Kadar karbon yang lebih tinggi menambah jumlah sementit.

Ø Baja cor dengan kadar C=0,20 % diatas diperoleh dari pendinginan didalam tungku dari temperatur 950oC setelah pengecoran. Bagian yang hitam adalah PERLIT dan yang putih adalah FERIT. Sedangkan baja cor dengan kadar C=0,8 % didinginkan dalam tungku 900oC struktur yang terlihat jelas yaitu PERLIT.

5. Proses Peleburan Logam

Peleburan logam merupakan aspek terpenting dalam operasi-operasi pengecoran karena berpengaruh langsung pada kualitas produk cor. Pada proses peleburan, mula-mula muatan yang terdiri dari logam, unsur-unsur paduan dan material lainnya seperti fluks dan unsur pembentuk terak dimasukkan kedalam tungku. Fluks adalah senyawa inorganic yang dapat “membersihkan” logam cair dengan menghilangkan gas-gas yang ikut terlarut dan juga unsur-unsur pengotor (impurities). Fluks memiliki beberpa kegunaan yang tergantung pada logam yang dicairkan, seperti pada paduan alumunium terdapat cover fluxes (yang menghalangi oksidasi dipermukaan alumunium cair),. Cleaning fluxes, drossing fluxes, refining fluxes, dan wall cleaning fluxes

Tungku-tungku peleburan yang biasa digunakan dalam industri pengecoran logam adalah tungku busur listrik, tungku induksi, tungku krusibel, dan tungku kupola. Karakteristik masing-masing tungku peleburan adalah :

1. Tungku busur listrik

* laju peleburan tinggi ® laju produksi tinggi
* polusi lebih rendah dibandingkan tungku-tungku lain
* memiliki kemampuan menahan logam cair pada temperatur tertentu untuk jangka waktu lama untuk tujuan pemaduan


1. Tungku induksi

o Khususnya digunakan pada industri pengecoran kecil

o Mampu mengatur komposisi kimia pada skala peleburan kecil

o Terdapat dua jenis tungku yaitu Coreless (frekuensi tinggi) dan core atau channel (frekuensi rendah, sekitar 60 Hz)

o Biasanya digunakan pada industri pengecoran logam-logam non-ferro

o Secara khusus dapat digunakan untuk keperluan superheating (memanaskan logam cair diatas temperatur cair normal untuk memperbaiki mampu alir), penahanan temperatur (menjaga logam cair pada temperatur konstan untuk jangka waktu lama, sehingga sangat cocok untuk aplikasi proses die-casting), dan duplexing/tungku parallel (menggunakan dua tungku seperti pada operasi pencairan logam dalam satu tungku dan memindahkannya ke tungku lain)

1. Tungku krusibel

o Telah digunakan secara luas disepanjang sejarah peleburan logam. Proses pemanasan dibantu oleh pemakaian berbagai jenis bahan bakar.

o Tungku ini bias dalam keadaan diam, dimiringkan atau juga dapat dipindah-pindahkan

o Dapat diaplikasikan pada logam-logam ferro dan non-ferro

2. Tungku kupola

o Tungku ini terdiri dari suatu saluran/bejana baja vertical yang didalamnya terdapat susunan bata tahan api

o Muatan terdiri dari susunan atau lapisan logam, kokas dan fluks

o Kupola dapat beroperasi secara kontinu, menghasilkan logam cair dalam jumlah besar dan laju peleburan tinggi

Muatan Kupola

1. Besi kasar (20 % - 30 %)

2. Skrap baja (30 % - 40 %)

Kadar karbon dan siliko yang rendah adalah menguntungkan untuk mendapat coran dengan prosentase Carbon dan Si yang terbatas. Untuk besi cor kekuatan tinggi ditambahkan dalam jumlah yang banyak.

3. Skrap balik

Yang dimaksud skrap balik adalah coran yang cacat, bekas penambah, saluran turun, saluran masuk atau skrap balik yang dibeli dari pabrik pengecoran.

4. Paduan besi

Paduan besi seperti Fe-Si, Fe-Mn ditambahkan untuk mengatur komposisi. Prosentase karbon berkurang karena oksidasi logam cair dalam cerobong dan pengarbonan yang disebabkan oleh reaksi antar logam cair dengan kokas. Prosentase karbon terutama diatur oleh perbandingan besi kasar dan skrap baja. Tambahan harus dimasukkan dalam perhitungan untuk mengimbangi kehilangan pada saat peleburan. Penambahan dimasukkan 10 sampai 20 % untuk Si dan 15 sampai 30 % untuk Mn.

Prosentase steel bertambah karena pengambilan steel dari kokas. Peningkatan kadar belerang (steel) yang diperbolehkan biasanya 0,1 %

Metalurgi Proses Pengecoran

Pembekuan ingot dan Coran

Dari Pembekuan ingot dihasilkan 3 daerah dengan karakteristik yang berbeda. Daerah-daerah tersebut adalah :

1. Chill Zone

Selama proses penuangan logam cair kedalam cetakan, logam cair yang berkontak langsung dengan dinding cetakan akan mengalami pendinginan yang cepat dibawah temperatur likuidusnya. Akibatnya pada dinding cetakan tersebut timbul banyak inti padat dan selanjutnya tumbuh kearah cairan logam. Bila temperatur penuangannya rendah, seluruh bagian logam cair akan membeku secara cepat dibawah temperatur likuidus. Disisi lain bila temperatur penuangan tinggi, cairan logam yang berada ditengah-tengah ingot akan tetap berada diatas temperatur likuidus untuk jangka waktu lama.

2. Columnar zone

Sesaat setelah penuangan, gradien temperatur pada dinding cetakan menurun dan kristal pada daerah chill tumbuh memanjang dalam arah kristal tertentu. Kristal-kristal tersebut tumbuh memanjang berlawanan dengan arah perpindahan panas (panas bergerak dari cairan logam kea rah dinding cetakan yang bertemperatur lebih rendah) yang disebut dengan dendrit. Setiap kristal dendrit mengandung banyak lengan-lengan dendrit (primary dendrit). Jika Fraksi volum padatan (dendrite) meningkat dengan meningkatnya panjang dendrit dan jika struktur yang terbentuk berfasa tunggal, maka lengan-lenagn dendrti sekunder dan tertier akan timbul dari lengan dendrit primer. Daerah yang terbentuk antara ujung dendrit dan ttitik dimana sisa cairan terakhir akan membeku disebut sebagai mushy zone atau pasty zone.

3. Equiaxed zone

Daerah ini terdiri dari butir-butir equiaxial yang tumbuh secara acak ditengah-tengah ingot. Pada daerah ini perbedaan temperatur yang ada tidak menyebabkan terjadinya pertumbuhan butir memanjang.

Pengaruh Penyusutan

Kebanyakan logam akan menyusut selama proses pembekuan dan ini mengakibatkan perubahan struktur ingot. Paduan-paduan dengan selang pembekuan (daerah antara temperatur liquidus dan solidus ) yang sempit menghasilkan mushy zone yang sempit pula dan pada bagian permukaan atas ingot terdapat sisa cairan logam yang lama kelamaan akan berkurang hingga pembekuan berakhir dan pada ingot mengandung rongga cukup dalam pada bagian tengah atau disebut pipe.

Pada paduan-paduan dengan selang temperatur pembekuan lebar, mushy zone dapat menempati seluruh bagian ingot sehingga tidak terbentuk pipe.

Segregasi pada Ingot dan Coran

Pada struktur pembekuan terdapat dua jenis segregasi yaitu segregasi makro (perubahan komposisi pada tiap bagian spesimen) dan segregasi mikro (seperti yang terjadi antara lengan dendrit sekunder). Ada empat faktor yang menyebabkan timbulnya segregasi makro, yaitu :

1. Penyusutan karena pembekuan dan kontraksi panas
2. Perbedaan kerapatan antardendritik cairan logam
3. Perbedaan kerapatan antara padatan dan cairan
4. Temperatur yang menyebabkan perbedaan kerapatan dalam cairan

Segregasi dalam pembekuan logam tidak diinginkan karena memberikan pengaruh buruk pada sifat mekanik. Untuk segregasi mikro, pengaruhnya dapat dikurangi dengan proses perlakuan panas (homogenisasi).

Pemeriksaan Produk Cor

Tujuan :

1. Pemeriksaan rupa

a. Pemeriksaan rupa/fisik

b. Pemeriksaan dimensi (menggunakan jangka sorong, micrometer, jig pemeriksa dan alat ukur lainnya)

2. Pemeriksaan cacat dalam (pemeriksaan tidak merusak, NDT)

a. Pemeriksaan ketukan

b. Pemeriksaan penetrasi (dye-penetrant)

c. Pemeriksaan magnafluks (magnetic-particle)

d. Pemeriksaan supersonic (ultrasonic)

e. Pemeriksaan radiografi (radiografi)

3. Pemeriksaan material
1. Pengujian kekerasan (menggunakan metoda Brinell, Rockwell, Vickers dan Shore)
2. Pengujian tarik
3. Pengujian analisa kimia (spektrometri,EDS)
4. Pengujian struktur mikrodan struktur makro
4. Pemeriksaan dengan merusak

Cacat-cacat Coran

Komisi pengecoran international telah membuat penggolongan cacat-cacat coran dan dibagi menjadi 9 kelas, yaitu :

1. Ekor tikus tak menentukan atau kekerasan yang meluas
2. Lubang-lubang
3. Retakan
4. Permukaan kasar
5. Salah alir
6. Kesalahan ukuran
7. Inklusi dan struktur tak seragam
8. Deformasi
9. Cacat-cacat tak nampak


Proses Pembuatan Besi Kasar

Pada umumnya logam-logam yang dihasilkan dari dalam tambang masih dalam bentuk batu-batuan dan biasanya terdapat dalam keadaan terikat dengan unsur-unsur lain. Untuk dapat digunakan sebagai bahan dasar pembuatan barang-barang jadi atau setengah jadi maka terlebih dahulu logam-logam tersebut mendapat beberapa pengerjaan.

Tanur tinggi

Tanur tinggi digunakan untuk mengolah logam-logam tambang (bijih besi), kokas, batu kapur untuk dijadikan besi kasar. Besi kasar yang dihasilkan ini nantinya masih perlu diolah kembali didalam tungku-tungku baja untuk dijadikan baja atau besi cor.Tanur tinggi mempunyai tinggi ± 30 m dan diameter terbesar ± 9 m. bagian luar terbuat dari pelat-pelat baja dan bagian dalamnya dilapisi bata tahan api.

Tungku ini dibagi menjadi bagian utama yaitu :

a. Bagian atas (puncak)

Bahan-bahan seperti kokas, bijih besi dan bahan tambahan (kapur) dimasukkan melalui bagian ini. Pada bagian ini juga dilengkapi dengan lubang-lubang untuk melakukan udara.

b. Bagian tengah

Bagian tengah ini memiliki bangun berbentuk kerucut yang makin kebawah makin besar. Fungsinya dibuat demikian adalah :

- Bahan-bahan mudah bergeser kebawah

- Gas CO dapat mencapai setiap tempat dekat dinding

Bagian dalam tungku dilapisi dengan bata tahan api.

c. Bagian bawah

Bagian ini mempunyai bangun berbentuk kerucut yang makin kebawah semakin mengecil dan gunanya dibuat demikian adalah :

- Cairan mudah dikumpulkan pada tungku

- Isi tungku makin lama makin mengecil

Bagian dalamnya terbuat dari bata tahan api kualitas tinggi karena dinding bagian ini harus tahan terhadap temperatur tinggi (± 3000 oF) dan tahan terhadap reaksi kimia seperti tahan terhadap asam-asam, terutama bila bijih besinya mengandung fosfor.

d. Bagian Tungku

Bagian ini berbentuk silinder yang merupakan tabung persegi empat. Pada bagian dalamnnya dipasang bata tahan api kualitas tinggi dan memiliki ketebalan ± 1m. Dibuat tebal dan menggunakan bata tahan api karena :

- Dapat tahan terhadap proses kimia

- Dapat tahan terhadap tekanan logam cair dan terak cair

- Dapat tahan terhadap temperatur tinggi

Diantara pasangan-pasangan bata tahan api, dipasang pipa-pipa saluran yang dialiri air pendingin dan pada bagian atas tabung dipasang pipa-pipa yang digunakan untuk menyalurkan udara panas. Pada bagian dinding tungku dipasangi lubang laluan logam cair dan terak cair.

Bahan-bahan dalam Proses Tanur Tinggi

1. Biji besi

Besi didapat dengan mengambil dari biji besi yang umumnya berbentuk oksida dari alam dan besi murni hanya didapat dalam jumlah yang kecil. Pemisahan unsur besi dari biji besi dilakukan dalam sebuah tungku yang dinamai dengan SMELTING (proses reduksi). Adapun biji besi tersebut ditemukan dalam bentuk sebagai berikut :

1. Berbentuk batu

§ Hematit (Fe2O3, batu besi merah) mengandung unsur besi antara 45 %-65 % dan sedikit mengandung fosfor.

§ Magenetit (Fe3O4) mengandung unsur besi antara 40 % - 70 % dan hampir tidak mengandung fosfor, berwarna hijau tua mendekati warna hitam dan mempunyai sifat magnet yang kuat.

§ Fe2O3H2O, mengandung unsur besi 25 % - 50 % air dan fosfor

b. Berbentuk pasir

Pasir besi (TiO2) mengandung oksida besi = 70 % yang bercampur dengan oksida titan (Ti2O2) antara 9 % - 11 %

c. Berbutir halus

Sperosiderit mengandung unsur besi ±40 % bercampur dengan tanah liat.

2. Batu Kapur

Biji besi hasli proses reduksi belum dapat diaktakan bersih secara keseluruhan dan masih terdapat kotoran-kotoran. Untuk menghilangkan kotoran-kotoran tersebut maka pada saat diproses dalam tanur tinggi ditambahkan batu kapur (CaO atau dolomite, CaCO3) sehingga akan membentuk terak

3. Bahan Bakar

Bahan bakar yang digunakan dalam proses tanur tinggi adalah kokas dan arang kayu

Arang kayu

Keuntungan mengunakan arang kayu adalah karena bersih, tidak mengandung P dan S. Sedangkan kerugiannya adalah :

· Nilai kalornya rendah kira-kira 400 Cal/Kg

· Tidak keras, mudah pecah dan berpori-pori

· Jumlahnya terbatas

· Hanya dapat digunakan untuk tanur tinggi yang memiliki tinggi 17-20m

Kokas

Didapat dari pembakaran tidak sempurna batu bara. Keuntungan menggunakan kokas sebagai bahan bakar adalah :

· Nilai kalornya tinggi sekitar 8000 Cal/Kg

· Keras, besar-besar dan berpori-pori

· Mempunyai kadar karbon yang tinggi

· Sewaktu pembuatan kokas terdapat hasil tambahan seperti gas, ter, dll.

Kekurangan bahan bakar kokas yaitu mengandung belerang (S) dan ini sangat buruk pengaruhnya terhadap pembuatan baja atau besi cor.

Anthrosit

Keuntungan menggunakan bahan bakar jenis ini adalah :

· Nilai karbonnya tinggi sekitar 8000 Cal/Kg

· Cukup keras dan besar-besar

· Tidak mengandung gas

Kekurangan bahan bakar anthrosit adalah tidak berpori dan hanya sedikit terdapat di dunia

4. Udara panas

Udara panas digunakan untuk membantu pembakaran (CO2) dan pembentukan gas CO sebagai gas untuk reduksi biji besi. Untuk mereduksi bijih besi diperlukan udara panas yang banyak dan udara panas yang digunakan mempunyai temperatur ±900OC. Untuk mendapat udara panas dengan temperatur yang tinggi adalah dengan memanaskan udara dingin di tungku pemanas yang dinamakan tungku COWPER. Udara dingin yang dimasukkan didatangkan dari kompresor torak.

Keuntungan menggunakan udara panas dalam proses tanur tinggi adalah untuk menghemat bahan bakar untuk mempercepat proses reduksi atau pencairan biji besi.