LAPORAN PRAKTIKUM PERBENGKELAN PERTANIAN

PENGUJIAN METAL

NAMA NIM KELOMPOK ASISTEN

: MIFTAHUL JANNAH : G411 10 272 : III (TIGA) : 1. AHMAD JAELANI 2. ASTI MIRANDA

LABORATORIUM PERBENGKELAN PERTANIAN PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR 2012

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang Dewasa ini mesin-mesin mekanisasi dan alat perbengkelan sangat umum dan sering dijumpai pada zaman moderen ini khususnya dalam bidang pertanian seperti traktor, alat pengering, pencacah pupuk kompos, penggiling biji-bijian dan lain sebagainya, pada pembutan alat-alat mekanisasi diperlukan pengetahuan jenis metal agar logam yang digunakan sesuai dengan sistematika kerja alat yang ingin dibuat dan hasil yang diperoleh sesuai dengan yang diinginkan. Proses pengujian logam adalah proses pemeriksaan bahan-bahan untuk diketahui sifat dan karakteristiknya yang meliputi sifat mekanik, sifat fisik, bentuk struktur, dan komposisi unsur-unsur yang terdapat di dalamnya. Agar lebih memahami sifat-sifat logam, kelebihan dan kekurangan suatu logam maka diperlukan pengetahuan pada mengidentifikasi jenis logam. Berdasarkan uraian sebelumnya maka dilaksanakanlah praktikum pengujian metal, agar mempermudah pemahaman mengenai sifat logam, kelebihan, dan kekurangan dengan mengamati bentuk bunga api yang dihasilkan oleh logam tersebut.

1.2 Tujuan dan Kegunaan Tujuan dari praktikum pengujian metal yaitu untuk mengetahui berbagai macam bahan logam dari sumber yang berbeda untuk membuat suatu kontruksi yang tepat dan di inginkan. Kegunaan dari praktikum pengujian metal yaitu mahasiswa dapat mengetahui jenis bahan yang akan digunakan dalam kontruksi dan juga mengetahui perbedaan beberapa macam logam dari tingkat bunga api, daya tahan dan lain-lain.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Logam Logam adalah unsur kimia yang mempunyai sifat-sifat kuat, liat, keras, penghantar listrik dan panas, mengkilap dan umumnya mempunyal titik cair tinggi. Biji logam di temukan dengan cara penambangan yang terdapat dalam keadaan murni atau bercampur. Biji logam yang ditemukan dalam keadaan murni yaitu emas, perak, bismut, platina dan ada yang bercampur dengan unsur-unsur seperti karbon., sulfur , fosfor, silikon serta kotoran seperti tanah liat, pasir, dan tanah Biji logam yang ditemukan

dengan cara penambangan terlebih dahulu dilakukan proses pendahuluan sebelum diolah dalam dapur pengolahan logam dengan cara dipecah sebesar kepalan tangan, dipilih yang mengandung unsur logam, dicuci dengan air untuk menghilangkan kotoran dan terakhir dikeringkan dengan cara dipanggang untuk mengeluarkan uap yang mengandung air (Amanto, 2003). Menurut Amanto (2003), logam dapat dibagi dalam beberapa golongan yaitu : 1. Logam berat : besi, nikel, krom, tembaga, timah putih, dan timah hitam. 2. Logam ringan : aluminium, magnesium, titanium, kalsium, kalium dan barium. 3. Logam mulia : emas, perak, dan platina. 4. Logam tahan api : wolfram, molibden, titanium, dan zirconium. Logam diperoleh dari bahan baku yang disebut biji yang kemudian diolah menjadi berbagai bentuk dan jenis logam sesuai keperluan. Dewasa ini dengan kemajuan teknologi dan keberagaman proses

pengelasan, maka hampir semua jenis logam dapat dilas, namun secara luas hanya sebagian jenis logam saja yang banyak dipakai karena dengan pertimbangan biaya dan tingkat kesulitan proses

pengelasannya ( Haerani, 2012). 2.2 Logam Ferro Logam ferro adalah salah satu logam paduan yang terdiri dari campuran unsur karbon dengan besi. Untuk mengasilkan suatu logam paduan yang mempunyai sifat yang berbeda dengan besi dan karbon maka dicampur dengan bermacam logam lainnya. Logam ferro terdari dari komposisi kimia yang sederhana antara besi dan karbon. Masuknya unsur karbon ke dalam besi dengan berbagai cara (Amanto, 2003). 2.3 Besi Tuang Besi tuang adalah paduan antara besi dan karbon dengan persentase karbon lebih dari 3% dan di samping itu terdapat juga unsurunsur lain seperti Si, Mn, S dan lainnya. Unsur-unsur ini menjadikan sifat fisik/mekanis besi tuang berbedabeda. Kadar karbon yang tinggi mengakibatkan besi tuang bersifat rapuh dan tidak dapat ditempa.Jenis lain dari besi tuang selain besi tuang kelabu yang ditandai dengan patahannya berwarna keabu-abuan, besi tuang putih dengan patahannya yang berwarna putih dan besi tuang mampu tempa, adalah besi tuang nodular yang kandungan karbonnya sebagai berbentuk besi liat nodul (ductile grafit iron) (spheroidal) atau besi atau tuang

sering disebut

nodular (Nukman, 2002).

Besi

tuang

nodular

terus

dikembangkan

dengan

beberapa

pertimbangan bahwa besi tuang nodular mempunyai keuletan yang baik dan mempunyai ketahanan korosi dan ketahanan panas yang baik pula,di samping sifat lain yaitu sifat mekanisnya mendekati sifat mekanis baja. Besi tuang nodular mengandung grafit sekitar (812 %) dari volume. Unsur-unsur tertentu yang mempengaruhi struktur

mikro dan sifat mekanis besi tuang nodular adalah Silikon (Si), Mangan (Mn), Nikel (N), Khromium (Cr), Tembaga (Cu), Tin (Sn), Molibdenum (Mo) (Nukman, 2002). Logam hasil dari proses perlakuan panas austemper ini umumnya disebut sebagai ADIbesi tuang nodular austemper. Adapun sifat mekanis tersebut meliputi Kekuatan (strength), Keuletan (ductility) Ketangguhan (toughness), dan Kekerasan (hardness). Besi tuang nodular didapat dengan memperlakukan cairan besi tuang kelabu biasa dengan kadar S < 0.015 % dengan proses perlakuan khusus, yaitu dengan menambahkan unsur Mg kepada cairan besi tuang sesaat sebelum cairan dituang. Grafik yang dihasilkan berbentuk bulat atau nodular yang mempunyai derajat konsentrasi tegangan yang kecil, sehingga berakibat kekuatan besi tuang menjadi lebih baik (Nukman, 2002). 2.4 Stainless Steel Stainless steel dibuat dengan menambahkan logam krom dan nikel ke dalam logam besi. Logam ini sangat tangguh, tidak akan berkarat, dan tahan terhadap berbagai jenis korosi. Misalnya digunakan untuk tangki penyimpanan susu, perlengkapan dapur, dan peralatan pabrik pengolahan

makanan yang membutuhkan tingkat higienis yang tinggi. Sifatnya dapat di tempa, liat, bobot ringan, penghantar panas dan listrik yang baik, mampu di tuang (Haerani, 2012). 2.5 Besi tempa Komposisi besi tempa terdiri dari 99% besi murni, sifat dapat ditempa, liat, dan tidak dapat dituang. Besi tempa antara lain dapat digunakan untuk membuat rantai jangkar , kait keran, dan landasan kerja pelat (Amanto, 2003) 2.6 Logam Nonferro Logam non ferro atau logam bukan besi adalah logam yang tidak mengandung unsur besi (Fe). Logam non ferro murni kebanyakan tidak digunakan begitu saja tanpa dipadukan dengan logam lain, karena biasanya sifat-sifatnya belum memenuhi syarat yang diinginkan. Kecuali logam non ferro murni, platina, emas dan perak tidak dipadukan karena sudah memiliki sifat yang baik, misalnya ketahanan kimia dan daya hantar listrik yang baik hanya digunakan untuk keperluan khusus ( Haerani, 2003). 2.7 Tembaga Tembaga adalah bahan tambang yang diketemukan sebagai biji

tembaga yang masih bersenyawa dengan bahan asam. Asam bbelerang atau bersenyawa dengan kedua zat tadi. Dalam biji tembaga juga terkandung batu-batu (Sumanto, 2005).

2.8 Timah Timah berwarna putih mengkilat, titik cairnya lebih rendah dari timbel, yaitu 232C. berat jenis 7,3, tahanan jenis 0,15 ohm2/m. timah tidak beracun seperti halnya timbel dan dipakai sebagai pelapis atau bahan campuran. Sebagai bahan mentah timah di perdagangkan, dituang dalam bentuk balok, sebagai barang setengah jadi, dibuat pelat yang sangat tipis dengan nama stantol. Dan yang lebih tipis lagi dengan namafuli timah. Kadang-kadang timah dicampur dengan timbel (Sumanto, 2005). 2.9. Bunga Api Spark Test adalah pengujian terhadap logam secara visual untuk mengklasifikasikan berbagai macam baja paduan sesuai dengan komposisi kimia yang dikandung oleh logam itu dengan jalan menggerinda bahan yang akan diuji. Penggerindaan benda uji ini dimaksudkan supaya kita bisa mengamati percikan bunga api yang dihasilkan pada waktu penggerindaan. Cara pengujian ini merupakan cara yang paling mudah dan murah. Pengelompokkan benda uji itu didasarkan pada percikan bunga api yang dihasilkan pada waktu penggerindaan. Hasil pengamatan yang kita dapat dibandingkan dengan contoh-contoh yang ada pada literatur dan akhirnya kita dapat mengetahui kelompok mana benda yang kita uji. Pengujian Spark Test ini bisa dilakukan hampir untuk semua bahan paduan hasil produksi seperti : besi tempa, billet, besi cor, besi kelabu paduan, besi cor kelabu, besi cor kelas tinggi, besi cor bergrift bulat dan sebagainya (Idrus, 2010).

Selama terjadinya percikan, bunga api itu menyala karena adanya unsur oksigen pada udara bebas sehingga partikel karbon itu terbakar dan menghasilkan asap karbon dioksida. Benda uji yang digerinda dengan putaran tertentu akan menghasilkan percikan bunga api yang di karenakan benda uji lebih lunak dari batu gerenda. Oleh karena itu beram hasil potongan benda uji terIempar ke udara bebas dan terbakar akibat terjadi oksidasi dengan udara luar. Selama terjadinya percikan, bunga api itu menyala karena adanya unsur oksigen pada udara bebas sehingga partikel karbon itu terbakar dan menghasilkan asap karbon dioksida (Febrian, 2008). Menurut Febrian (2008), Secara garis besar karakteristik percikan api dapat dibagi menjadi tiga kelompok : 1. 2. 3. Percikan dekat batu gerenda. Percikan tengah (Pusat), dan Ujung percikan terjauh. Komponen percikan bunga api yang diamati adalah Panjang pendeknya percikan (garisnya), melebar dan menyempitnya percikan, dan bunga api yang dihasilkan serta jenis warna percikan (Febrian, 2008). Menurut Febrian (2008), Adapun jenis-jenis bunga api yang terjadi pada logam : 1. Besi Tempa Memiliki ciri bunga api dengan warna kuning-jerami pada bagian pangkalnya dan semakin ke poros (keujung) pertangkaian bunga api

berwarna putih. Aliran rata-rata mengukur tinggi dengan daya penggiling 65 dengan panjang poros yang berakhir dengan garpu dan panah.

2. Besi Kelabu dan Besi Putih Pada besi kelabu bila dilakukan penggerindaan maka percikan bunga apinya merah suram dan terkadang terlentikkan yang terang. 3. Silikon Steel Jumlah silikon yang terkandung dalam baja berkisar antara 1% atau lebih. Tidak terjadi letusan bunga api pada baja yang mengandung silikon. Garis nyala apinya panjang, pada ujungya melengkung dan tajam. Prinsip Terjadinya Bunga Api, benda uji yang digerinda dengan putaran tertentu akan menghasilkan percikan bunga api yang di karenakan benda uji lebih lunak dari batu gerenda. Oleh karena itu beram hasil potongan benda uji terIempar ke udara bebas dan terbakar akibat terjadi oksidasi dengan udara luar Selama terjadinya percikan, bunga api itu menyala karena adanya unsur oksigen pada udara bebas sehingga partikel karbon itu terbakar dan menghasilkan asap karbon dioksida Percobaam yang sifatnya distruktive (merusak) yaitu dengan jalan menggerinda bahan (Idrus, 2010).

III. METODOLOGI PRAKTIKUM

3.1 Waktu dan Tempat Praktikum pengujian metal dilaksakan pada hari Kamis 15 Maret 2012, pukul 15.00-17.00 WITA, di Laboratorium Perbengkelan Pertanian, Program Studi Keteknikan Pertanian, Jurusan Teknologi Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Hasanuddin, Makassar. 3.2 Alat dan Bahan Alat yang digunakan pada praktikum pengujian metal adalah gerinda listrik, kacamata dan kaos tangan. Bahan yang digunakan pada praktikum pengujian metal yaitu, besi cor, besi tempa, aluminium, stainless steel, dan tembaga. 3.3 Prosedur Kerja 1. Disiapkan beberapa macam logam yaitu besi cor, besi tuang, aluminium, stainless stell, dan tembaga. 2. Dihubungkan mesin gerinda dengan arus listrik. 3. Dihidupkan saklar mesin gerinda untuk memutar batu gerinda. 4. Dipegang benda kerja kemudian digerinda pada bagian ujung. 5. Diamati, catat dan lihat jenis bunga api yang dihasilkan pada setiap benda kerja lalu dokumentasikan. 6. Dimatikan saklar mesin gerinda jika penggerindaan telah selesai dilakukan.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Dari Praktikum Pengujian Metal di peroleh hasil sebagai berikut : Logam Gambar Jenis Bunga Api Berwarna putih, percikannya lebih pendek dan seperti garpu yang lebih banyak serta bertangkai karena adanya kandungan karbon yang meningkatkan. Berwarna kuning jerami, panjang rata-rata percikan bunga api 65 inci, dengan bunga api yang panjang seperti batang dan ujungnya seperti garpu dan sedikit seperti panah. . Aluminium Tidak mengandung karbon, sehingga tidak ada bunga api yang dihasilkan.

Besi Cor

Besi Tempa

Stainless Steel

Berwarna kuning jerami, panjang aliran percikan bunga api bervariasi dan ujungnyar seperti panah Sama halnya dengan aluminium, tembaga tidak menghasilkan bunga api, tembaga memiliki sifat dapat dirol, ditarik, ditekan dan dapat ditempa (malleable) tetapi tidak mengandung karbon.

Tembaga

Sumber : Data Primer Perbengkelan, 2012.

4.2 Pembahasan Dari hasil praktikum pengujian metal dengan menggunakan mesin gerinda yang merupakan alat yang dapat menghaluskan logam, dengan mudah dan waktu yang cukup singkat untuk mendapatkan hasil yang maksimum. Pada pengujian metal ini bahan yang diuji yaitu besi tuang, besi cor, aluminium, tembaga dan stainlees stell masing-masing memiliki jenis bunga api yang berbeda dan sifat yang berbeda. Hal ini sesuai dengan Sumanto (2005) yang menyatakan bahwa suatu logam paduan yang mempunyai sifat yang berbeda. Pada besi cor yang telah di gerinda menghasilkan bunga api karena memiliki kandungan karbon. Hal ini sesuai dengan Amanto (2003) yang menyatakan bahwa komposisi dari besi tuang adalah campuran besi dan karbon, dengan kadar karbon sekitar 4%. Sama halnya dengan dengan besi tempa yang telah di gerinda menghasilkan bunga api karena logam tersebut mengandung karbon. Hal ini sesuai dengan Daryanto (1987) yang menyatakan bahwa komposisi besi tempa terdiri dari 99% besi murni dan sifatnya dapat dituang. Pada Stainless steel juga terdapat bunga api seperti besi cor dan besi tempa dan memiliki percikan yang bervariasi. Hal ini sesuai dengan Daryanto (1987) yang menyatakan bahwa stainless steel terdiri dari komposisi besi dan karbon. Pada aluminium yang telah di gerinda, tidak menghasilkan bunga api karena tidak mengandung karbon. Hal ini sesuai dengan Sumanto (2005) yang menyatakan bahwa aluminium murni sangat lemah dan lunak dan untuk menambahkan kekuatan biasanya dibuat dengan logam campuran.

Pada tembaga, sama halnya dengan aluminium, tembaga tidak menghasilkan bunga api, tembaga memiliki sifat dapat dirol, ditarik, ditekan dan dapat ditempa (malleable) tetapi tidak mengandung karbon. Hal ini sesuai dengan Daryanto (1987) yang menyatakan bahwa sifat dari tembaga dapat ditempa, diliat, baik untuk penghantar panas, listrik dan kukuh. Titik cair aluminium 6000 C dan titik 18000 C. Untuk bahan penghantar kemurniannya mencapai 95% dan sisanya terdiri dari unsur besi, silikon dan tembaga.

V. PENUTUP

5.1 Kesimpulan Berdasarkan dari hasil praktikum pengujian metal yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa: 1. Logam adalah unsur kimia yang mempunyai sifat-sifat kuat, liat, keras, penghantar listrik dan panas, serta mempunyai titik cair tinggi. 2. Logam ferro terdiri atas besi tuang, besi tempa dan stainless steel. Logam tersebut dapat menghasilkan bunga api. 3. Logam non-ferro adalah aluminium dan tembaga, dimana logam tersebut tidak menghasilkan bunga api. 5.2 Saran Sebaiknya dalam praktikum Pengujian Metal ini lebih dilengkapi bahan yang digunakan agar dapat dilihat perbedaan bunga api yang dihasilkan dari logam yang berbeda-beda.

LAMPIRAN Logam Gambar Jenis Bunga Api

Besi Cor

Spriks

Besi Tempa

Break Arrow

Aluminium

-

Stainless Steel

Appendages

Tembaga

-

DAFTAR PUSTAKA

Amanto, Hari dkk.2005.Ilmu Bahan. Bumi Aksasara : Jakarta. Daryanto.1987. Mesin Perkakas Bengkel. PT Rineka Cipta : Jakarta. Haerani. 2012. Logam. Universitas Hasanuddin : Makassar. Idrus.2010.http://idrusme.blogspot.com/2011/05/laporan-praktikum.html.diakses pada tanggal 17 Maret 2012 pukul 19.00 Wita. Makassar. Nukman, Zevy D. 2007. Peralatan Bengkel Otomotif . CV Andi Ofset : Yogyakarta. Sumanto.2005.Pengetahuan Bahan untuk Mesin & Listrik. Andi : Yogyakarta